Detail předmětu
Základy proteomiky
FCH-MC_ZPAk. rok: 2025/2026
Cílem přednášky je studenty seznámit s náplní a aplikační oblastí vědního oboru proteomika včetně přehledu základních proteomických přístupů a instrumentace s důrazem na využití hmotnostní spektrometrie. Studenti získají znalosti o metodách identifikace proteinů včetně analýzy proteinových komplexů, o metodách charakterizace modifikací proteinů a o metodách kvantifikace v proteomice. Současně budou seznámeni s praktickými příklady řešení proteomických projektů s vlastní instrumentací. Součástí kurzu jei praktická ukázka proteomické laboratoře.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Učební cíle
Cílem přednášky je studenty seznámit s náplní a aplikační oblastí vědního oboru proteomika - tj. komplexní analýza proteinového složení vzorku a jeho změn v průběhu např. technologie, manipulace, patologického procesu, terapie. Dalším cílem je uvést přehled základních proteomických přístupů a instrumentace včetně vyhodnocení výsledků a jejich interpretace.
V průběhu kurzu se studenti seznámit s náplní a aplikační oblastí vědního oboru proteomika včetně přehledu základních proteomických přístupů a instrumentace s důrazem na využití hmotnostní spektrometrie. Studenti získají znalosti o metodách identifikace proteinů včetně analýzy proteinových komplexů, o metodách charakterizace modifikací proteinů a o metodách kvantifikace v proteomice. Současně budou seznámeni s praktickými příklady řešení proteomických projektů s vlastní instrumentací. Součástí kurzu je i praktická ukázka proteomické laboratoře.
V průběhu kurzu se studenti seznámit s náplní a aplikační oblastí vědního oboru proteomika včetně přehledu základních proteomických přístupů a instrumentace s důrazem na využití hmotnostní spektrometrie. Studenti získají znalosti o metodách identifikace proteinů včetně analýzy proteinových komplexů, o metodách charakterizace modifikací proteinů a o metodách kvantifikace v proteomice. Současně budou seznámeni s praktickými příklady řešení proteomických projektů s vlastní instrumentací. Součástí kurzu je i praktická ukázka proteomické laboratoře.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Průběžná práce v semestru - krátké prezentace studentů jsou součástí výsledného hodnocení. Zkouška probíhá formou písemného testu.
Účast na přednáškách není povinná, ale vzhledem ke specifickému charakteru předmětu se doporučuje.
Účast na přednáškách není povinná, ale vzhledem ke specifickému charakteru předmětu se doporučuje.
Základní literatura
Proteome Research: Mass Spectrometry, Ed. P. James, Springer, 2000, ISBN 3-540-67256-7 (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Osnova výuky je uvedena dle týdenního členění (1 týden časová rezerva):
lekce 01 (týden 1) – Proteomika jako vědní disciplína a její náplň, základní pojmy, definice proteomu, vztah mezi genomikou a proteomikou.
lekce 02 (týden 2) – Základní proteomické přístupy. Differenční, strukturní a funkční proteomika
lekce 03-04 (týden 3-4) – Přehled metod a instrumentace v používaných proteomice, strategie zpracování proteinových vzorků (volba vhodného souboru technik vzhledem k~požadovanému výsledku experimentu)., separace a frakcionace komplexních proteinových směsí, metody charakterizace proteinů (zejména hmotnostní spektrometrie, proteinové čipy, WB aj.)
lekce 05-06 (týden 5-6) – Základní metody identifikace proteinů pomocí MS – základní přístupy (bottom-up, top-down), Peptide mapping, MS/MS ion search, identifikace proteinů s neznámou sekvencí (de-novo sequencing)
lekce 07 (týden 7) – Charakterizace modifikací proteinů - Přehled druhů modifikací (post-translační modifikace, chemické modifikace), identifikace mutací. Speciální frakcionační postupy, analýza vybraných druhů PTM (fosforylace, acetylace, ubikvitinace, glykosylace
lekce 08 (týden 8) – Kvantifikace v proteomice – Metody relativní a absolutní kvantifikace v hmotnostní spektrometrii (hmotnostní značky, specifické značky typu iTRAQ), cílená proteomika (MRM a SWATH metody.
lekce 09 (týden 9) – Bioinfornmatické vyhodnocení dat – Mw, pI, primární struktura, domény, genová ontologie (GO), fylogenetická podobnost (mutace proteinů, práce s proteiny z organizmů s neosekvenovaným genomem).
lekce 10 (týden 10) – Praktické příklady aplikace proteomických přístupů – úloha proteomiky v základním výzkumu, diagnostika chorob, identifikace patogenů, biotechnologické aplikace.
lekce 11 (týden 11) – Praktická ukázka proteomické laboratoře – ukázka vybavení pro přípravu proteinových vzorků i instrumentace pro vlastní charakterizaci.
lekce 12 (týden 12) – Závěrečné shrnutí, diskuze se studenty o vybraných proteomických aplikacích.
lekce 01 (týden 1) – Proteomika jako vědní disciplína a její náplň, základní pojmy, definice proteomu, vztah mezi genomikou a proteomikou.
lekce 02 (týden 2) – Základní proteomické přístupy. Differenční, strukturní a funkční proteomika
lekce 03-04 (týden 3-4) – Přehled metod a instrumentace v používaných proteomice, strategie zpracování proteinových vzorků (volba vhodného souboru technik vzhledem k~požadovanému výsledku experimentu)., separace a frakcionace komplexních proteinových směsí, metody charakterizace proteinů (zejména hmotnostní spektrometrie, proteinové čipy, WB aj.)
lekce 05-06 (týden 5-6) – Základní metody identifikace proteinů pomocí MS – základní přístupy (bottom-up, top-down), Peptide mapping, MS/MS ion search, identifikace proteinů s neznámou sekvencí (de-novo sequencing)
lekce 07 (týden 7) – Charakterizace modifikací proteinů - Přehled druhů modifikací (post-translační modifikace, chemické modifikace), identifikace mutací. Speciální frakcionační postupy, analýza vybraných druhů PTM (fosforylace, acetylace, ubikvitinace, glykosylace
lekce 08 (týden 8) – Kvantifikace v proteomice – Metody relativní a absolutní kvantifikace v hmotnostní spektrometrii (hmotnostní značky, specifické značky typu iTRAQ), cílená proteomika (MRM a SWATH metody.
lekce 09 (týden 9) – Bioinfornmatické vyhodnocení dat – Mw, pI, primární struktura, domény, genová ontologie (GO), fylogenetická podobnost (mutace proteinů, práce s proteiny z organizmů s neosekvenovaným genomem).
lekce 10 (týden 10) – Praktické příklady aplikace proteomických přístupů – úloha proteomiky v základním výzkumu, diagnostika chorob, identifikace patogenů, biotechnologické aplikace.
lekce 11 (týden 11) – Praktická ukázka proteomické laboratoře – ukázka vybavení pro přípravu proteinových vzorků i instrumentace pro vlastní charakterizaci.
lekce 12 (týden 12) – Závěrečné shrnutí, diskuze se studenty o vybraných proteomických aplikacích.