PROTEIN ENGINEERING

Vychováváme lídry pro vědu i business!

prof. Dr. Mgr. Jiří Damborský

E-mail: jiri.damborsky@fnusa.cz

Klíčová slova

Alzheimerova choroba, biokatalýza, bioinformatika, počítačové modelování, lab-on-chip, mikrofluidika, metabolické inženýrství, mechanististická enzymologie, proteinové inženýrství.

Výzkumné zaměření

Výzkumná skupina se zaměřuje na proteinové a metabolické inženýrství pro biomedicínu. Věnuje se vývoji nových teoretických konceptů, softwarových nástrojů a lab-on-chip technologií pro proteinové inženýrství. Tyto nově vyvinuté nástroje pro design proteinů s vylepšenými vlastnostmi jsou využívány k biokatalýze, biodegradaci, biosensingu či pěstování a diferenciaci buněk. Na základě své práce publikovala skupina již více než 200 původních článků a 20 knižních kapitol, získala 7 mezinárodních patentů a založila biotechnologickou spin-off firmu Enantis s.r.o.
Bioinformatika – identifikace zajímavých genů v genomických databázích k molekulárnímu klonování a experimentální charakterizaci
Lab-on-chip technologie – vývoj mikrofluidních lab-on-chip technologií pro výzkum v biochemii a biomedicíně
Inženýrství degradačních drah – návrh a konstrukce bakteriálních kmenů, které exprimují nově sestavené biochemické dráhy
Stabilizace proteinů – počítačový design stabilizačních mutací
Mezinárodní spolupráce: ETH Zurich, Švýcarsko; Tohoku University, Katahira, Japonsko; University of Cambridge, Cambridge, Velká Británie; Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability (CFB), Copenhagen, Dánsko; Spanish National Research Council (CSIC), Madrid, Španělsko

Hlavní cíle

Počítačový design a inženýrství hyperstabilních proteinů
Zavádění nových teoretických konceptů pro proteinové inženýrství
Vývoj snadno ovladatelných softwarových nástrojů a mikrofluidních čipů

Technologické vybavení

Výpočetní klastr
Cirkulární dichroismus
Robot na sběr kolonií
Hardware a software pro počítačové modelování
Mikrofluidika
Pipetovací robot
Rapid quench flow systém
Stopped flow kinetický systém

Asistentka

Mgr. Martina Damborská
E-mail: martina.damborska@fnusa.cz

Členové týmu

prof. Dr. Mgr. Jiří Damborský
Mgr. Martina Damborská
Mgr. Šárka Nevolová, Ph.D.
Mgr. David Bednář, Ph.D.
Ing. Veronika Blechová
Tadeja Gao, Ph.D.
Irena Halíková
Mgr. Marie Hamšíková
Ing. Tomáš Henek
prof. Ing. Lenka Hernychová, Ph.D.
Mgr. Jan Herudek, Ph.D.
Ing. Jiří Hon
Petr Kabourek
Rayyan Tariq Khan
Mgr. David Kovář, Ph.D.
Anthony Thomas Pascal Legrand, Ph.D. MSc.
Ing. Marika Majerová
RNDr. Ing. Martin Marek, Ph.D.
Sérgio Manuel Marques, Ph.D.
Stanislav Mazurenko, Ph.D.
Ing. Miloš Musil
Joan Planas Iglesias, Ph.D.
prof. RNDr. Zbyněk Prokop, Ph.D.
Mgr. Jan Štourač
Mgr. Martin Toul
Mgr. Michal Vašina
Mgr. Ondřej Vávra

Vybrané výsledky

Stabilization of growth factors to study the stem cells

Patented technology for stabilization of proteins

Software CAVER, CAVER WEB, CAVERDOCK, CALFITTER, HOTSPOT WIZARD, and PREDICTSNP for protein design and prediction of mutation effects on human health

TOUL, M., NIKITIN, D., MAREK, M., DAMBORSKY, J., PROKOP, Z. Extended mechanism of the plasminogen activator staphylokinase revealed by global kinetic analysis: 1000-fold higher catalytic activity than that of clinically used alteplase. 2022. ACS Catalysis 12: 3807-3814.

ŠTOURAČ, J., VÁVRA, O., KOKKONEN, P., FILIPOVIČ, J., PINTO, G., BREZOVSKÝ, J., DAMBORSKÝ, J., BEDNÁŘ, D. Caver Web 1.0: Identification of tunnels and channels in proteins and analysis of ligand transport. 2019. Nucleic Acid Research: gkz378.

KOKKONEN, P., SÝKORA, J., PROKOP, Z., GHOSE, A., BEDNÁŘ, D., AMARO, M., BEERENS, K., BIDMANOVÁ, S., SLÁNSKÁ, M., BREZOVSKÝ, J., DAMBORSKÝ, J., HOF, M. Molecular gating of an engineered enzyme captured in real time. 2018. Journal of the American Chemical Society 140: 17999–18008.

MUSIL, M., ŠTOURAČ, J., BENDL, J., BREZOVSKÝ, J., PROKOP, Z., ZENDULKA, J., MARTÍNEK, T., BEDNÁŘ, D., DAMBORSKÝ, J. FireProt: Web server for automated design of thermostable proteins. 2017. Nucleic Acids Research 45: W393-W399.

LIŠKOVÁ, V., ŠTĚPÁNKOVÁ, V., BEDNÁŘ, D., BREZOVSKÝ, J., PROKOP, Z., CHALOUPKOVÁ, R., DAMBORSKÝ, J. Different structural origins of the enantioselectivity of haloalkane dehalogenases toward linear β-haloalkanes: Open–solvated versus occluded–desolvated active sites. 2017. Angewandte Chemie International Edition 56: 4719-4723.

BENDL, J., ŠTOURAČ, J., ŠEBESTOVÁ, E., VÁVRA, O., MUSIL, M., BREZOVSKÝ, J., DAMBORSKÝ, J. HotSpot Wizard 2.0: automated design of site-specific mutations and smart libraries in protein engineering. Nucleic Acids Research 2016, 44(W1): W479-487.

SÝKORA, J., BREZOVSKÝ, J., KOUDELÁKOVÁ, T., LAHODA, M., FORTOVÁ, A., CHERNOVETS, T., CHALOUPKOVÁ, R., ŠTĚPÁNKOVÁ, V., PROKOP, Z., KUTÁ SMATANOVÁ, I., HOF, M., DAMBORSKÝ, J. Dynamics and hydration explain failed functional transformation in dehalogenase design. Nature Chemical Biology. 2014, 10(6), 428–430.