Výroční zpráva o činnosti a hospodaření za rok 2007

Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.
Iý:
Sídlo:
61388971
VídeĖská 1083, 142 20 Praha 4
Výroþní zpráva o þinnosti a hospodaĜení
za rok 2007
Dozorþí radou pracovištČ projednána dne: 8. 6. 2008
Radou pracovištČ schválena dne: 23. 6. 2008
V Praze dne: 23. 6. 2008
Informace o složení orgánĤ veĜejné výzkumné instituce a o jejich þinnosti
þi o jejich zmČnách
Výchozí složení orgánĤ Mikrobiologického ústavu AV ýR, v. v. i. (MBÚ)
PovČĜena Ĝízením od 1. 1. 2007
Prof. RNDr. Blanka ěíhová, DrSc.
ěeditel
jmenován s úþinností od:
RNDr. Martin Bilej, DrSc.
15. þervna 2007
Rada MBÚ
Rada MBÚ zvolena ShromáždČním výzkumných pracovníkĤ MBÚ ve dnech 10.11. 1. 2007 ve složení:
pĜedseda:
RNDr. Martin Bilej, DrSc.
(Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.)
místopĜedseda:
Leoš Valášek, PhD.
(Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.)
þlenové interní:
Prof. RNDr. Karel Bezouška, CSc.
(Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.)
RNDr. Miroslav Flieger, CSc.
(Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.)
RNDr. JiĜí Gabriel, DrSc.
(Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.)
Ing. JiĜí Hašek, CSc.
(Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.)
RNDr. Jan Nešvera, CSc.
(Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.)
Doc. RNDr. OndĜej Prášil, CSc.
(Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.)
Doc. RNDr. Ludmila Tuþková, DrSc.
(Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.)
þlenové externí:
Doc. Mgr. Jan ýerný, PhD.
(PĜírodovČdecká fakulta UK v Praze)
RNDr. Petr Dráber, DrSc.
(Ústav molekulární genetiky AV ýR, v. v. i.)
Doc. RNDr. Rüdiger Ettrich, PhD.
(Ústav systémové biologie a ekologie AV ýR, v. v. i.)
2
Ing. Jan Kopeþný, DrSc.
(Ústav živoþišné fyziologie a genetiky AV ýR, v. v. i.)
Doc. RNDr. Jaroslava Svobodová, CSc.
(PĜírodovČdecká fakulta UK v Praze)
tajemník:
Ing. OndĜej Schröffel
(Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.)
Pozn.: pĜedseda a místopĜedseda Rady byli zvoleni na prvním zasedání Rady dne
29. 1. 2007.
ZmČny ve složení Rady MBÚ
V doplĖovací volbČ do Rady MBÚ byl dne 23. 10. 2007 dovolen ShromáždČním
výzkumných pracovníkĤ MBÚ jako
interní þlen
Prof. Ing. Vladimír KĜen, DrSc.
(Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.)
Dozorþí rada MBÚ
Dozorþí rada jmenována s úþinností k 1. 5. 2007 ve složení:
pĜedsedkynČ:
Prof. RNDr. Helena Illnerová, DrSc.
(VČdecká rada AV ýR, Fyziologický ústav AV ýR, v. v. i.)
místopĜedsedkynČ:
Prof. MUDr. Helena Tlaskalová, DrSc.
(Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i.)
þlenové:
Prof. Ivan Lefkovits, PhD.
(University of Basel, Švýcarsko)
Ing. Václav Rejholec, CSc.
(Zentiva, a.s.)
Prof. Ing. Karel Ulbrich, DrSc.
(Ústav makromolekulární chemie AV ýR, v. v. i.)
tajemník:
Mgr. Martin Velík
(advokát, Praha 7)
3
Informace o þinnosti orgánĤ MBÚ
ěeditel
ýinnost Ĝeditele (resp. pracovníka povČĜeného Ĝízením do 14. 6. 2007) se Ĝídila
Zákonem 341/2005 Sb. a Stanovami AV ýR. Hlavním úkolem bylo zajištČní
podmínek pro plnČní Výzkumného zámČru a dalších výzkumných projektĤ, dále
pĜíprava vnitĜních pĜedpisĤ, rozpoþtu a všech dokumentĤ nutných pro chod MBÚ,
jejich pĜedložení RadČ MBÚ k projednání a schválení. V pĜípadČ vnitĜních pĜedpisĤ,
které Ĝeší pracovnČ-právní vztahy, byly návrhy projednány s výborem Odborové
organizace.
Rada MBÚ
Rada MBÚ zvolena ShromáždČním výzkumných pracovníkĤ MBÚ ve dnech 10.11. 1. 2007 a patnáctý, interní þlen rady byl zvolen v doplĖovací volbČ 23. 10. 2007.
V r. 2007 se Rada sešla na jedenácti zasedáních a zápisy z jednání jsou zveĜejĖovány.
Rada MBÚ projednávala a schvalovala vnitĜní pĜedpisy a dokumenty MBÚ,
zhodnotila veĜejné výbČrové Ĝízení na obsazení místa Ĝeditele, vyjadĜovala se ke
koncepþním otázkám a projednávala celou Ĝadu dĤležitých otázek. Struþný pĜehled
þinnosti je uveden níže.
Zasedání 29. 1. 2007: Na prvním zasedání Rady byli v tajném hlasování zvoleni
pĜedseda Rady RNDr. Martin Bilej, DrSc., místopĜedseda Rady Leoš Valášek,
PhD. a byl jmenován tajemník Rady Ing. OndĜej Schröffel. Dále byl pĜijat Jednací
Ĝád Rady a bylo vyhlášeno veĜejné výbČrové Ĝízení na obsazení místa Ĝeditele.
Zasedání 19. 2. 2007: Byl projednán a schválen rozpoþet institucionálních prostĜedkĤ
na rok 2007 a mzdový pĜedpis.
Zasedání 19. 3. 2007: Rada zvolila výbČrovou komisi pro výbČrové Ĝízení na
obsazení místa Ĝeditele, dále se vyjadĜovala k anotacím vČdeckých projektĤ
podávaných do grantových soutČží v r. 2007 a podala návrhy na ocenČní AV ýR
pro vČdecké pracovníky.
Zasedání 16. 4. 2007: Rada projednala závČry výbČrové komise pro obsazení místa
Ĝeditele a na základČ výsledkĤ tajného hlasování navrhla pĜedsedovi Akademie
vČd ýR jmenovat Ĝeditelem RNDr. Martina Bileje, DrSc. Dále Rada projednala
závČry pĜístrojové komise k plánovanému poĜizování pĜístrojĤ v r. 2007.
Zasedání 21. 5. 2007: Rada MBÚ vyjádĜila souhlas se zámČrem vstupu MBÚ do
BIOCEV, z.s.p.o., Biotechnologického a biomedicinského centra AV ýR a UK ve
Vestci.
Zasedání 18. 6. 2007: Rada MBÚ projednala a schválila Organizaþní Ĝád.
Zasedání 9. 7. 2007: Rada se seznámila s pĜehledem personálního a finanþního
zabezpeþení jednotlivých laboratoĜí jako nezbytným pĜedpokladem hodnocení
vČdecké úspČšnosti laboratoĜí.
4
Zasedání 10. 9. 2007: Rada MBÚ projednala a schválila Pracovní Ĝád MBÚ a
vyjádĜila svĤj souhlas se smČnou nemovitého majetku s Ústavem molekulární
genetiky AV ýR, v. v. i.
Zasedání 22. 10. 2007: Rada projednala výsledky hodnocení laboratoĜí – hodnocené
období je vždy tĜíleté, bere v úvahu publikace v impaktovaných þasopisech s tím,
že zohledĖuje pĜíspČvek jednotlivých autorĤ a mzdové institucionální náklady.
Toto hodnocení bude sloužit jako podklad pro rozdČlování finanþních prostĜedkĤ
do laboratoĜí. Rada schválila Pravidla pro hospodaĜení MBÚ s fondy.
Zasedání 19. 11. 2007: Rada analyzovala závČry hodnocení laboratoĜí.
Zasedání 10. 12. 2007: ProbČhla interní výbČrová Ĝízení na obsazení míst vedoucích
sektorĤ a vedoucích laboratoĜí a Rada doporuþila vybrané kandidáty Ĝediteli ke
jmenování.
Dozorþí rada MBÚ
Dozorþí rada jmenována s úþinností k 1. 5. 2007. V prĤbČhu roku 2007 se dozorþí
rada MBÚ sešla ke 2 pravidelným zasedáním a pĜijala 3 usnesení formou hlasování
per rollam.
1. zasedání
Ustavující zasedání dozorþí rady MBÚ se uskuteþnilo dne 22.5.2007. Prvního jednání
dozorþí rady MBÚ se úþastnili všichni þlenové dozorþí rady, tedy:
Prof. RNDr. Helena Illnerová, DrSc.
Prof. Ivan Lefkovits, PhD.
Prof. MUDr. Helena Tlaskalová, DrSc.
Prof. RNDr. Karel Ulbrich, DrSc.
Ing. Václav Rejholec, CSc.
Schválený program prvního zasedání dozorþí rady MBÚ:
1) PovČĜení funkcí tajemníka dozorþí rady MBÚ Mgr. Velíka
2) Schválení jednacího Ĝádu dozorþí rady MBÚ
3) Návrh na úþast MBÚ v biotechnologickém centru ve Vestci u Prahy (BIOCEV)
Dozorþí rada projednala všechny navržené body programu a schválila je všemi hlasy.
Všichni þlenové dozorþí rady podpoĜili úþast MBÚ v novČ budovaném
biotechnologickém centru ve Vestci u Prahy.
ZároveĖ se dozorþí rada shodla na konání 2 pravidelných roþních zasedání – jarní a
podzimní.
Další Ĝádné jednání dozorþí rady bylo naplánováno na den 8. 10. 2007.
Hlasování per rollam
V dobČ mezi prvním a druhým Ĝádným zasedáním dozorþí rady pĜijala dozorþí rada
celkem 3 usnesení hlasováním per rollam:
5
1. usnesení dozorþí rady MBÚ per rollam bylo pĜijato dne 6.6.2007 a byla jím
schválena zmČna zĜizovací listiny MBÚ na základČ rozhodnutí zĜizovatele.
Podstatou zmČny bylo pĜedání nemovitého majetku v areálu Krþ do
spoluvlastnictví.
2. usnesení dozorþí rady MBÚ per rollam bylo pĜijato dne 28.6.2007 a bylo jím
schváleno znČní zakladatelských dokumentĤ zájmového sdružení právnických
osob BIOCEV z.s.p.o. a vyjádĜen souhlas s podpisem tČchto dokumentĤ Ĝeditelem
MBÚ.
3. usnesení dozorþí rady MBÚ per rollam bylo pĜijato dne 14.8.2007 a byl jím
vyjádĜen souhlas s pĜedbČžným návrhem rámcového rozpoþtu investic MBÚ pro
budoucí období.
2. zasedání
Druhé Ĝádné jednání dozorþí rady se uskuteþnilo dne 8.10.2007 od 14:00 hod.
Druhého jednání dozorþí rady MBÚ se úþastnili tito þlenové dozorþí rady:
Prof. RNDr. Helena Illnerová, DrSc.
Prof. Ivan Lefkovits, PhD.
Prof. MUDr. Helena Tlaskalová, DrSc.
Prof. RNDr. Karel Ulbrich, DrSc.
ýlen dozorþí rady Ing. Václav Rejholec, CSc. se z jednání omluvil.
Schválený program druhého zasedání byl:
1. Schválení usnesení pĜijatých per rollam
2. Informace o þinnosti Mikrobiologického ústavu AV ýR, v.v.i.
3. PĜehled nájemních smluv MBÚ a soudních sporĤ MBÚ
4. PĜehled o plnČní rozpoþtu roku 2007 a informace o pĜípravČ rozpoþtu na rok 2008
5. PĜedbČžný souhlas dozorþí rady:
a)
dle § 19 odst. 1 písm. b) bod 1 – smČna nemovitého majetku
b)
dle § 19 odst. 1 písm. b) bod 2) – nabytí movitého majetku
c)
dle § 19 odst. 1 písm. b) bod 7) – uzavĜení nájemní smlouvy Nový
Hrádek
6. Zpráva o þinnosti dozorþí rady
7. Termín dalšího jednání
Jako první bod jednání byly v souladu s jednacím Ĝádem ovČĜeny zápisy o všech výše
uvedených usneseních dozorþí rady MBÚ pĜijatých hlasováním per rollam.
Jako další bod programu informoval Ĝeditel dozorþí radu o þinnosti MBÚ. Souþástí
prezentace byly informace o plnČní rozpoþtu roku 2007, pĜípravČ rozpoþtu na rok
2008 a zpráva o posledním vývoji pĜi založení BIOCEV z.s.p.o. V prĤbČhu prezentace
byla vedena k jednotlivým bodĤm diskuse, dozorþí rada vzala informaci na vČdomí.
6
V rámci dalšího bodu programu podal tajemník zprávu o nájemních smlouvách
uzavĜených MBÚ na pronájem nemovitého majetku a zároveĖ podal informaci
o probíhajících soudních sporech. Dozorþí rada vzala tuto informaci na vČdomí.
V rámci dalšího bodu jednání vyjádĜila dozorþí rada MBÚ pĜedbČžný souhlas
s následujícími právními úkony:
a)
dle § 19 odst. 1 písm. b) bod 1 – nabytí nebo zcizení nemovitého majetku.
Dozorþí rada v souladu s § 19 odst. 1 písm. b) bod 1 zákona þ. 341/2005 Sb. udČluje
pĜedchozí souhlas se zcizením a nabytím nemovitého majetku
v lokalitách Praha, Valtice a TĜeboĖ.
Pro pĜijetí se vyslovili všichni pĜítomní þlenové dozorþí rady, žádný þlen dozorþí rady
nebyl proti návrhu ani se nezdržel hlasování.
b)
dle § 19 odst. 1 písm. b) bod 2) – nabytí movitého majetku
Dozorþí rada v souladu s § 19 odst. 1 písm. b) bod 2 zákona þ. 341/2005 Sb. udČluje
pĜedchozí souhlas s nabytím tČchto vČcí movitých
1. NMR od firmy SIB.
2. Konfokální mikroskop v pĜípadČ, že bude zámČr schválen Akademií vČd ýR a
MBÚ obdrží finanþní prostĜedky na jeho poĜízení postupem
v souladu se zákonem o veĜejných zakázkách þ. 137/2006 Sb.
Pro pĜijetí se vyslovili všichni pĜítomní þlenové dozorþí rady, žádný þlen dozorþí rady
nebyl proti návrhu ani se nezdržel hlasování.
c)
dle § 19 odst. 1 písm. b) bod 7) – uzavĜení nájemní smlouvy Nový Hrádek.
Dozorþí rada v souladu s § 19 odst. 1 písm. b) bod 7 zákona þ. 341/2005 Sb. udČluje
pĜedchozí souhlas s uzavĜením nájemní smlouvy, jejímž pĜedmČtem
bude užívání bytové jednotky v Novém Hrádku s obcí Nový Hrádek
jako nájemcem za bČžné nájemné na dobu nepĜevyšující 3 mČsíce a to i
opakovanČ.
Pro pĜijetí se vyslovili všichni pĜítomní þlenové dozorþí rady, žádný þlen dozorþí rady
nebyl proti návrhu ani se nezdržel hlasování.
Informace o zmČnách zĜizovací listiny
Na základČ zákona þ. 341/2005 Sb. se právní forma Mikrobiologického ústavu
AV ýR dnem 1. ledna 2007 zmČnila ze státní pĜíspČvkové organizace na veĜejnou
výzkumnou instituci. V této souvislosti byla Akademií vČd ýR vydána dne 28. þervna
2006 nová zĜizovací listina Mikrobiologického ústavu AV ýR, v. v. i.. a to s úþinností
od 1. ledna 2007.
ZmČna zĜizovací listiny Mikrobiologického ústavu AV ýR, v. v. i., na základČ
rozhodnutí zĜizovatele - spoluvlastnictví k budovám a pozemkĤm v areálu v Praze.
x Dozorþí rada MBÚ na svém zasedání dne 8. 10. 2007 schválila usnesení pĜijaté
per rollam dne 6. 6. 2007 o výše uvedené zmČnČ zĜizovací listiny MBÚ.
7
x Rada MBÚ na svém zasedání dne 18. 6. 2007 projednala a schválila výše
uvedenou zmČnu zĜizovací listiny MBÚ.
x Vklad práva zapsán v katastru nemovitostí dne 8. 4. 2008, právní úþinky
vkladu vznikly ke dni 1. 2. 2008.
Hodnocení hlavní þinnosti
Mikrobiologický ústav AV ýR, v. v. i. je jednou z hlavních vČdeckých institucí
v ýeské republice, která se komplexnČ zabývá základním výzkumem v oboru
mikrobiologie. Hlavní výzkumné oblasti jsou biochemie, fyziologie, molekulární
genetika bakterií, kvasinek a vláknitých hub, mikroskopických Ĝas a témata
imunologická. V rámci tČchto oblastí jsou podrobnČ studovány otázky produkce
biologicky aktivních látek, enzymĤ, regulaþní mechanizmy v Ĝízení diferenciace rĤstu
mikroorganizmĤ, mechanizmy podílející se na pĜenosu a modifikaci DNA, degradaþní
aktivity mikroorganizmĤ, fotosyntetický systém, vývojové aspekty imunity, patologie
a léþba autoimunitních onemocnČní a imunologie onemocnČní nádorových.
Základní výzkumné organizaþní jednotky ústavu jsou laboratoĜe, které se sdružují
ve vČdeckých sektorech. Sektor biogeneze a biotechnologie pĜírodních látek se
zabývá pĜedevším fyziologií a genetikou myceliálních aktinomycet a mikrobiálních
eukaryotĤ. Další projekty sektoru se zamČĜují na vznik rezistence mikrorganizmĤ a
biotransformace pĜírodních látek. Souþástí sektoru je biotechnologická hala, jejíž
vybavení umožĖuje ovČĜování a optimalizaci fermentaþních technologií a pĜípravy
biologicky aktivních látek ve vČtším mČĜítku. Za zmínku stojí rovnČž LaboratoĜ
charakterizace molekulární struktury vybavená špiþkovými hmotovými spektrometry
nebo StĜedisko sekvenování DNA. Sektor bunČþné a molekulární mikrobiologie se
orientuje na výzkum molekulární biologie a genetiky prokaryotických a
eukaryotických mikroorganizmĤ. Studium regulace genové exprese, bunČþné
diferenciace, vlivu vnitĜních a vnČjších podmínek na bunČþné funkce, mechanizmĤ
bunČþného stárnutí, významu cytoskeletálního aparátu pĜi bunČþném dČlení a
molekulárních aspektĤ bakteriální patogenicity otevírá cestu k novým prĤmyslovým a
biomedicinským aplikacím. PĜedmČtem výzkumného zájmu Sektoru ekologie je
zejména komplexní fyziologická, biochemická a genetická charakterizace
enzymových systémĤ hub schopných biodegradace polutantĤ jako jsou napĜ.
polycyklické aromatické uhlovodíky. Sektor imunologie a gnotobiologie se zabývá
studiem vzniku a vývoje imunitní odpovČdi, funkþní charakterizací složek imunitního
systému a regulací imunitní odpovČdi. Významné výsledky pĜináší studium
autoimunitních a nádorových onemocnČní. Cílená léþiva využívající polymerní nosiþe
vyvinutá v tČsné spolupráci s Ústavem makromolekulární chemie AV ýR, v. v. i.
pĜedstavují jednu z nadČjných možností protinádorové terapie. Detašované laboratoĜe
sektoru v Novém Hrádku v Orlických horách nabízejí a využívají pro studium vztahĤ
mikroorganizmu a hostitele unikátní model bezmikrobních zvíĜat. Sektor
autotrofních mikroorganizmĤ je situován budovČ Opatovického mlýna v TĜeboni a
jeho výzkumný program je zamČĜen na studium fotosyntetických mikroorganismĤ,
zelených Ĝas, sinic a fotosyntetických bakterií. Jedna z laboratoĜí se zabývá také
8
studiem technologií Ĝasové produkce, jejich optimalizací a zpracováním produktĤ
jakož i rĤznými zpĤsoby využití Ĝasové hmoty.
50
45
40
35
poþet publikací
V r. 2007 publikovali
pracovníci MBÚ celkem 143
þlánkĤ v mezinárodních þasopisech s impaktním faktorem,
pĜiþemž prĤmČrná hodnota
impaktního faktoru byla 2,93
a medián 2,42. PĜehledný graf
uvádí poþty þasopiseckých
publikací
v závislosti
na
impaktním faktoru. Dále bylo
otištČno 8 kapitol v monografiích a více než 80
pĜíspČvkĤ ve sbornících.
30
25
20
15
10
5
0
<1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
>10
IF
Uvádíme nČkolik nejzajímavČjších výsledkĤ.
Velké propeptidy plísĖových ȕ-N-acetylhexosaminidas jako nové regulátory
enzymĤ
Byla dokonþena charakterizace unikátních propeptidĤ plísĖových hexosaminidas.
Propeptidy nejsou v pĜípadČ tČchto enzymĤ degradovány, ale musí být odštČpeny
v endoplasmatickém retikulu od svých mateĜských molekul, aby mohly regulovat
enzymatickou aktivaci, dimerizaci katalytických podjednotek a sekreci dimerního
enzymu do extracelulárního prostĜedí. Tento mechanismus je aktivnČ využíván
vláknitou houbou Aspergillus oryzae CCF1066 pro regulaci aktivity hexosaminidasy
dle okamžité potĜeby. Výsledky byly publikované ve dvou významných þláncích,
z nichž jeden získal ocenČní jako „Hot Article“ od American Chemical Society
(nejvČtší odborná profesní spoleþnost na svČtČ), druhý získal ocenČní „Highly
Accessed“.
Plíhal O., SklenáĜ J., Hofbauerová K., Novák P., Man P., Pompach P., Kavan D.,
Ryšlavá H., Weignerová L., Charvátová-Pišvejcová A., KĜen V., Bezouška K.:
Large propeptides of fungal ȕ-N-acetylhexosaminidases are novel enzyme
regulators that must be processed intracellularly to control activity, dimerization,
and secretion into the extracellular environment. Biochemistry 46: 2719-2734,
2007.
Ettrich R., Kopecký V. Jr., Hofbauerová K., Baumruk V., Novák P., Pompach P., Man
P., Plíhal O., Kutý M., Kulik N., SklenáĜ J., Ryšlavá H., KĜen V., Bezouška K.
Structure of the dimeric N-glycosylated form of fungal beta-N-
9
acetylhexosaminidase revealed by computer modeling, vibrational spectroscopy,
and biochemical studies. BMC Structural Biology 7: 32 2007.
Struktura plísĖové hexosaminidasy získaná na
základČ molekulárního modelování a
experimentální analýzy pomocí vibraþní
spektroskopie a biochemických analýz. Modely
ukazují tvar katalytické podjednotky v pohledu
z boku (A) s aktivním místem na C-konci a
uspoĜádání tČchto podjednotek v plnČ Nglykosylovaném dimeru (C). Velká flexibilní
smyþka (D – pohled z boku a E – pohled shora,
oznaþeno žlutČ) zeleného monomeru je pĜibližnČ
1 nm nad aktivním místem (oznaþeno šedČ)
þerveného monomeru
Purifikace, charakterizace a aplikace nové nitrilasy z Fusarium solani
Byla purifikována intracelulární nitrilasa z kultury Fusarium solani O1
produkující nejvyšší dosud popsanou hladinu nitrilasy u vláknitých hub (3000 U/L).
Aminokyselinová sekvence enzymu byla vysoce homologní se sekvencí enzymu
z Gibberella moniliformis, jehož biochemické vlastnosti však nejsou známy.
Elektronovou mikroskopií bylo zjištČno, že molekuly enzymu asociují a tvoĜí dlouhé
šroubovice. Enzym mČl velmi vysokou aktivitu pro (hetero)aromatické nitrily (napĜ.
200 U/mg proteinu pro 2-kyanopyridin). Tato nitrilasa, která byla imobilizována
v zesítČných agregátech a použita v ultrafiltraþním membránovém reaktoru, mČla
poloþas > 8 dní pĜi 40 °C.
Vejvoda V., Kaplan O., Bezouška K., Pompach P., Šulc M., Cantarella M., Benada
O., Uhnáková B., Rinágelová A., Lutz-Wahl S., Fischer L., KĜen V., Martínková
L.: Purification and characterization of a nitrilase from Fusarium solani O1. J.
Mol. Catal. B: Enzymatic 50: 99-106, 2008.
Konstrukce unikátního iontového zdroje pro iontový cyklotron
Na MBÚ byl navržen, zkonstruován a odzkoušen unikátní iontový zdroj pro
iontový cyklotron. Pracuje na principu desorpþního elektrospreje a bude dále zkoušen
pro klinické aplikace, zvláštČ pro mČĜení tkání, celé krve pĜípadnČ dalších tČlních
tekutin. Technika se mĤže prosadit v lékaĜské diagnostice, neboĢ zcela odbourává
dosavadní nutnost biologické vzorky zpracovávat (homogenizovat, odsolovat, þistit).
Takats Z., Kobliha V., Sevcik K., Novak P., Kruppa G., Lemr K., Havlicek V.:
Characterization of DESI-FTICR mass spectrometry – from ECD to accurate mass
tissue analysis, J. Mass Spectrom. 23: 196-203, 2008.
10
Nové látky produkované Streptomyces coelicolor A3(2)
Ve fermentaþním médiu kultury Streptomyces coelicolor A3(2) bylo objeveno
nČkolik dĜíve neidentifikovaných látek. Jedná se zejména o nový ribosový trisacharid,
D-Ribf-(1->2)-D-Ribf-(1->3)-D-Ribf , který byl doprovázen dalšími sacharidy: 5-O(D-mannosyl)-myoinositolem, 2-O-(D-mannosyl)-myo-inositolem, trehalosou a Dribulosou. Identifikované látky mohou sloužit jako osmoprotektanty, nebo jako
zásobní látky.
Pospíšil S., Sedmera P., Halada P., PetĜíþek M.: Extracellular carbohydrate
metabolites from Streptomyces coelicolor A3(2). J. Nat. Prod. 70: 768-771, 2007.
Funkþní charakterizace adenylát-cyklasového toxinu
Byly charakterizovány klíþové aminokyselinové zbytky adenylát-cyklasového
toxinu z patogenní bakterie Bordetella pertussis, jež regulují iontovou selektivitu,
velikost, frekvenci vzniku a poloþas života membránových kanálĤ tvoĜených tímto
toxinem. Tyto výsledky umožnily navrhnout nový model molekulárního mechanismu
translokace a aktivity adenylát-cyklasového toxinu v membránČ cílových myeloidních
fagocytárních bunČk.
Basler M., Knapp O., Mašín J., Fišer R., Maier, E., Benz R., Šebo P., Osiþka R.:
Segments crucial for membrane translocation and pore-forming activity of
Bordetella adenylate cyclase toxin. J. Biol. Chem. 282: 12419-12429, 2007.
Komparativní analýza vývojového transkriptomu a proteomu Streptomyces
coelicolor
Po více než tĜíleté práci byly publikovány výsledky systémové komparativní
analýzy vývojového transkriptomu a proteomu prakticky významné aktinomycety
Streptomyces coelicolor, získané na základČ použití singulární dekompozice matice
þasových Ĝad genové a proteinové exprese. Tato práce zavádí nový model hierarchické
aktivace metabolických drah v prĤbČhu bunČþného cyklu aktinomycet.
Vohradský J., Branny P., Thompson C.: Comparative analysis of gene expression on
mRNA and protein level during development of Streptomyces cultures by using
singular value decomposition. Proteomics 7: 3853-3866, 2007.
Studium symbiontĤ podkorního hmyzu
Bylo dokonþeno studium diverzity, hostitelského spektra a areálu rozšíĜení hub
rodu Geosmithia na kĤrovcích v Mediteránu. Tyto houby jsou typiþtí symbionti více
než 18 druhĤ podkorního hmyzu. Izolované kmeny Geosmithia spp. patĜí k pČti
popsaným druhĤm a sedmi druhĤm novým pro vČdu. Dále jsou diskutovány
mechanismy urþující složení spoleþenstev Geosmithia spp. ve sledované oblasti.
KolaĜík M., Kostovþík M., Pažoutová S.: Host range and diversity of the genus
Geosmithia (Ascomycota: Hypocreales) living in association with bark beetles in
the Mediterranean area. Mycol. Res. 111: 1298-1310, 2007.
11
Nový typ alkoholoxidasy u houby hnČdé hniloby Gloeophyllum trabeum
Bylo prokázáno, že v oxidativních enzymových mechanismech degradace dĜeva
houbou hnČdé hniloby Gloeophyllum trabeum má významnou úlohu nový typ
alkoholoxidasy sloužící jako hlavní extracelulární zdroj H2O2, komponenty Fentonova
reagens pro produkci vysoce destruktivních hydroxylových radikálĤ. Narozdíl od
dosud známé lokalizace v peroxisomech kvasinek je tento enzym sekretován do
periplasmatického prostoru houbových hyf a imobilizován na extracelulárních
membránových a polysacharidových strukturách. Za jeho odlišnou translokaci je
zĜejmČ odpovČdna unikátní C-terminální signální sekvence. Substrátem s nejvyšší
kcat/Km je metanol, potenciálnČ dostupný z demetylace ligninové složky dĜeva.
Daniel G., Volc J., Filonova L., Plíhal O., Kubátová E., Halada P.: Characteristics of
alcohol oxidase from the fungus Gloeophyllum trabeum, an extracellular source of
H2O2 in brown rot decay of wood. Appl. Environ. Microbiol. 73: 6241-6253,
2007.
Produkce lakasy imobilizovanou kulturou Dichomitus squalens
Experimenty s kulturou Dichomitus squalens imobilizované na polyuretanové
pČnČ a borovicovém dĜevČ ukázaly výraznČ zvýšenou syntézu lakasy na dĜevČném
substrátu. Chromatografickou metodou byly izolovány dva izoenzymy lakasy Lc1 a
Lc2, které vykazovaly shodnou molekulovou hmotnost (68 kDa), obdobné hodnoty pI,
avšak lišily se závislostí aktivity na pH a rychlostí oxidace ABTS. Izoenzymy se
rovnČž lišily z hlediska rychlosti dekolorizace syntetických barviv. Výsledek je
významný z hlediska využití imobilizovaných kultur D. squalens pro odstraĖování
barviv z prĤmyslových odpadĤ.
Šušla M., Novotný ý., Svobodová K.: The implication of Dichomitus squalens laccase
isoenzymes in dye decolorization by immobilized fungal cultures. Bioresource
Technol. 98: 2109-2115, 2007.
Spektrum cytokinĤ v mléku a kolostru
MateĜské mléko a kolostrum obsahuje nejen Ĝadu živin, ale i imunologicky
aktivních faktorĤ, které hrají velkou roli v rezistenci novorozence proti infekci a
vývoji jeho imunitního systému. Snažili jsme se urþit cytokinové spektrum
mateĜského mléka pomocí moderní multiplexové proteinové metody – protilátkového
mikroþipu. Množství jednotlivých cytokinĤ a jejich spektrum vykazovalo
interindividuální variabilitu charakteristickou pro produkty sliznic a exokrinních žláz.
Nalezli jsme 32 cytokinĤ, které v mateĜském mléku dosud nikdo nepopsal. NČkteré
z tČchto cytokinĤ by se mohly podílet na vyzrávání stĜevního imunitního systému,
(napĜ. chemokiny PARC/CCL18, MIP-3alfa/CCL20, BLC/CXCL13), pĜekvapující
byl nález rĤstových faktorĤ, které ovlivĖují vývoj nervového systému (napĜ. brainderived neurotrophic factor, Neurotrophin-3 a 4).
Kverka M., Burianová J., Lodinová-Žádníková R., Kocourková I., Cinová J., Tuþková
L., Tlaskalová-Hogenová H. Cytokine profiling in human colostrum and milk by
protein array. Clin. Chem. 53: 955-62, 2007.
12
Úloha proteinu D1 v biogenezi a opravČ fotosystému II u sinic Synechocystis sp.
Exponovaný N-konec proteinu D1 je nezbytný pro rychlou degradaci proteinu
bČhem opravy fotosystému II v sinici Synechocystis sp. PCC
6803. Role
exponovaného N-konce proteinu D1 v biogenezi a opravČ fotosystému II byla
testována v kmenech sinice Synechocystis PCC 6803 se zkráceným koncem
proteinu. Zkrácení o 5 nebo 10 zbytkĤ mČlo za následek inhibici syntézy proteinu
zatímco zkrácení o 20 aminokyselin obnovilo tvorbu aktivního fotosystému, u nČjž
však byla zastavena oprava komplexu na úrovni degradace proteinu D1. Výsledky
ukázaly dĤležitou fyziologickou roli N-koncové þásti proteinu D1 v prvních krocích
jeho selektivní degradace..
Komenda J. Tichý M., Prášil O., Knoppová J., Kuviková S., de Vrie, R., Nixon P.J.:
The exposed N-terminal tail of the D1 subunit is required for rapid D1
degradation during Photosystem II repair in Synechocystis sp. PCC 6803. Plant
Cell 19: 2839-2854, 2007.
Analýza genomu zelené Ĝasy Chlamydomonas
Práce se zabývá analýzou genomu zelené Ĝasy Chlamydomonas a jeho
porovnáním s ostatními organizmy. Je výsledkem nČkolikaletého projektu Ĝady
pĜedních svČtových laboratoĜí. LaboratoĜ bunČþných cyklĤ Ĝas se akce zúþastnila
anotací genomu v oblasti genĤ regulujících bunČþný cyklus.
Chlamydomonas reinhardtii je v souþasnosti nejvýznamnČjším modelovým
organizmem mezi zelenými Ĝasami. Je používána pĜedevším pro studium fotosyntézy
založené na chloroplastu a také pro studium struktury, sestavování a funkce
eukaryotických biþíkĤ. Genomová sekvence odhalila úzké navázání Chlamydomonas
jak na zelené rostliny, tak na živoþišné buĖky a pomohla našemu chápání pĤvodní
eukaryotické buĖky.
Merchant S.S. et al.: The Chlamydomonas genome reveals the evolution of key
animal and plant functions. Science 318: 245-250, 2007.
Výsledky dosažené v rámci
výzkumnými institucemi
spolupráce
s vysokými
školami
a
dalšími
Girardia intestinalis je prvok zpĤsobující nejbČžnČjší prĤjmové onemocnČní
parazitárního pĤvodu na svČtČ. NejzajímavČjším rysem tohoto prvoka je pĜítomnost
dvou morfologicky podobných jader, o kterých se pĜedpokládalo že jsou identická,
pĜestože jejich karyotyp byl neznámý. Ve spolupráci s 1. LF UK jsme prokázali, že
v rámci jediné buĖky se jádra odlišují v poþtu i velikosti chromosomĤ a že
pĜedstavitelé dvou hlavních genetických skupin G. intestinalis obsahují rĤzné
karyotypy. Lichý poþet ukazuje na aneuploidii jader girardie a jejich stabilní výskyt
poukazuje na dlouhodobou asexualitu polootevĜeného typu pĜi mitóze girardií, která
13
vyluþuje výmČnu chromosomĤ mezi jádry. Rozdíly v karyotypu a obsahu DNA a
asynchronicita bunČþného cyklu prokazují rozdíly mezi dvČma jádry girardií.
Ve spolupráci s 2. LF UK jsme studovali efekty probiotických bakterií
v experimentu i klinice. Zjistili jsme, že probiotické kmeny E. coli (Nissle a E. coli
O83) a Lactobacillus casei snižují intenzitu stĜevního zánČtu vyvolaného
experimentálnČ v Balb/c myších (Kokešová a spol.). V klinické studii jsme u dČtí
prokázali terapeutický efekt Lactobacillus acidophilus a reuteri pĜi prĤjmech
zpĤsobených rotavirovou infekcí (Tláskal a spol). Podíleli jsme se na studiu
cytokinového spektra u pacientu s diebetem 1. typu a jejich pĜíbuzných pomocí
komerþnČ dostupného protilátkového mikroþipu. Nalezli jsme rozdíly v cytokinovém
spektru produkovaném krevními monocyty zdravých lidí, pacientĤ s diabetem 1. typu
a jejich pĜíbuzných. Tento typ multiplexové analýzy mĤže být použit ke sledování
stavu imunitního systému pacientĤ s diabetem 1. typu na terapii a k urþení
imunologicky riskantního spektra cytokinĤ u jejich pĜíbuzných. (Vrábelova a spol.).
V rámci spoleþného výzkumu s LF UP v Olomouci jsme popsali, že in vitro
pĤsobení glykokonjugátĤ na nádorové bunČþné linie odvozené od chronické
myeloidní leukémie a karcinomu traþníku se projevilo významnou inhibicí mRNA
exprese proliferaþního znaku Ki-67. V závislosti na typu linie použité konjugáty
regulovaly mRNA expresi glykosyltransferas GnT III a GnT V ve prospČch snížení
metastatického potenciálu nádorových bunČk.
Souþasný trend neurobiologického výzkumu poruch chování je vázaný na
abnormality v pĜenosu signálu receptory vázanými na G-proteiny. In vitro sledování
vlivu rĤzných antidepresiv na expresi alfa subjednotky G-proteinĤ a postsynaptické
zmČny u C6 gliomové linie a lidských NK bunČk ukázalo na podobnosti v jejich
odpovČdi na tyto léþiva. To znamená, že reakce bunČk nervového a imunitního
systému má jisté spoleþné charakteristiky, které se mohou podílet na rozvoji nemoci.
Naše poþáteþní výsledky sledování zmČn v distribuci lymfocytárních subpopulací
naznaþují, že buĖky NK a exprese C-typu lektinových receptorĤ (CD161, NKG2D) na
jejich povrchu se významnou mČrou podílí na patogenezi roztroušené sklerózy
(spolupráce s 1- LF UK).
Ve spolupráci s Ústavem makromolekulární chemie AV ýR, v. v. i. byl pĜipraven
polymerní konjugát na bázi HPMA, který obsahuje cytotoxické léþivo (doxorubicin) a
lidský intravenózní imunoglobulin a má významnou protinádorovou úþinnost u myší
C57BL/6 se syngenním lymfomem EL-4. Léþba nepoškozuje imunitní systém
hostitele a indukuje specifickou, dlouhodobČ pĜetrvávající imunitu proti nádoru. Tu
lze prokázat u vyléþených myší transplantací téhož nádoru podruhé – u resistentních
jedincĤ se nádory nevyvinou, a pĜenést slezinnými buĖkami vyléþených myší nebo
izolovanými CD8+ buĖkami na þisté pĜíjemce (naïve) tzv. Winnovým testem (Šírová
M. et al.: Cancer Immunol Immunother. 56: 35-47, 2007).
V této studii jsme ve spolupráci s Ústavem makromolekulární chemie AV ýR,
v. v. i., srovnali antiproliferativní signály a signály kontrolující pĜežití a smrt bunČk,
které se zapojují u nádorových bunČk EL-4 vystavených pĤsobení volného, nebo na
HPMA navázaného doxorubicinu a to buć enzymaticky (PK1) nebo hydrolyticky
(HYD) degradovatelnou vazbou. Prokázali jsme rĤzné aktivace a role MAPK
14
signalizaþních drah kontrolujících bunČþnou proliferaci a smrt, podobnČ aktivaci
kaspasy 3 a vazebnou aktivitu p50 podjednotky NFțB u bunČk vystavených volnému
doxorubicinu a HPMA konjugátĤm. Následnou analýzou exprese genĤ zapojených
v apoptóze a regulaci bunČþného cyklu jsme prokázali, že volný doxorubicin a HYD
mají podobné mechanizmy úþinku, zatímco PK1 vykazuje velmi rozdílný
mechanizmus úþinku (KováĜ L. et al.: Bioconjug Chem. 18: 894-902, 2007).
Na myším experimentálním modelu B16F10 melanomu byly analyzovány úþinky
lokální mikrovlnné hypertermie (LHT, 42 oC) a zapojení stresových proteinĤ (HSP72
a gp96). Fenotypová a funkþní charakteristika lymfocytĤ infiltrujících nádor a jeho
vaskularita byly studovány pomocí konfokální mikroskopie. LHT vyvolává zmČny
v expresi HSP70, zvýšení senzitivity nádorových bunČk k NK bunČþné cytotoxicitČ a
transport aktivovaných monocytĤ (CD11b+CD69+) do nádoru (spoleþný projekt s 3.
LF UK, ýVUT a Fyziologickým ústavem AV ýR, v. v. i.)
Ve spolupráci s PĜF UK byly charakterizovány cílové receptory a
imunomodulaþní aktivity calix(4)arenových derivátĤ. Calix(4)arenové klece jsou
zajímavé a široce využívané nanostruktury, jejichž potenciál pĜi cílené dopravČ léþiv
je v posledních letech pĜedmČtem aktivního výzkumu. V rámci tohoto výzkumu byly
pĜipraveny sacharidové deriváty calixarenĤ, a byla prokázána jejich vazba na
receptory pĜirozených zabíjeþských bunČk, a schopnost stimulovat aktivitu tČchto
bunČk in vitro a in vivo. Deriváty calixarenĤ obsahující karboxylové skupiny jsou
silnými antagonisty receptoru CD69, a chrání tak CD69+ lymfocyty pĜed apoptosou.
Ve spolupráci s LaboratoĜí rĤstových regulátorĤ PĜírodovČdecké fakulty UP
Olomouc jsme potvrdili, že látky typu anticytokininĤ inhibují bunČþný cyklus a
charakterizovali jsme také zmČny v buĖkách na úrovni mikrotubulárního cytoskeletu.
V olomoucké laboratoĜi bylo prokázáno, že tento typ látek se neváže na cytokininové
receptory, jak se obecnČ usuzovalo, ale inhibuje aktivitu cyklin dependetní kinasy.
PĜi použití variant proteinĤ fúzovaných se zeleným fluoreskujícím proteinem
(GFP) bylo zjištČno, že proteiny Ato1p, Ato2p a Ato3p, o nichž se pĜedpokládá, že
exportují amonné ionty a že se úþastní signalizace mezi kvasinkovými koloniemi
prostĜednictvím amoniaku, lokalizují do kompartmentĤ plasmatické membrány
kvasinek resistentních k detergentĤm. Ato1p-GFP a Ato3p-GFP vytváĜejí v membránČ
shluky viditelné pod fluorescenþním mikroskopem. Zatímco shluky Ato3p-GFP jsou
stabilní, pĜítomnost shlukĤ Ato1p-GFP je závislá na pH. Jsou pĜítomny pouze v
alkalické fázi vývoje kolonií nebo pĜi pH >5. Po pĤsobení nízkého pH 4-5 na buĖky
(nebo v buĖkách kolonií z 2. acidické fáze) je fluorescenþní signál Ato1p-GFP
rovnomČrnČ rozptýlen v plasmatické membránČ. Tento jev je reversibilní a je
nezávislý na endocytose. PĜedpokládáme, že zmČny pH mohou rychle regulovat
funkci Ato1p. Tyto výsledky byly získány ve spolupráci se skupinou Doc. Z. Palkové
z PĜírodovČdecké fakulty UK.
Bylo zjištČno, že adenylát-cyklasový toxin z patogenní bakterie Bordetella
pertussis zprostĜedkuje vstup vápenatých iontĤ do myeloidních bunČk zcela novým,
unikátním mechanismem, pĜi kterém ionty vápníku translokují z extracelulárního
média do bunČk souþasnČ s translokací enzymatické adenylát-cyklasové (AC) domény
pĜes bunČþnou membránu. AC doména se pĜitom podílí na tvorbČ nového typu
15
transientního vápníkového kanálu a její struktura ovlivĖuje kinetiku vstupu iontĤ.
Výsledek byl získán ve spolupráci se skupinou Doc. I. Konopáska z PĜírodovČdecké
fakulty UK.
Denní zmČny množství bakteriochlorofylu byly využity k výpoþtu rĤstových
rychlostí aerobních anoxygenních bakterií v Atlantském oceánu. Provedená mČĜení
naznaþují, že aerobní anoxygenní bakterie obsahující bakteriochlorofyl mají
v oligotrofních oblastech severního Atlantiku rĤstovou rychlost 0.91-1.08 za den a
v jižním Atlantiku rychlost 0.72-0.89 za den. Naopak v produktivních oblastech
severního Atlantiku vykazovaly fotosyntetické bakterie rĤstové rychlosti až 2.13 za
den. Tyto vysoké rychlosti jsou v pĜíkrém rozporu s pomČrnČ pomalými rychlostmi,
které bČžnČ vykazují moĜské bakterie. Z toho usuzujeme, že navzdory svým relativnČ
menším poþtĤm pĜedstavují aerobní fotosyntetické bakterie znaþnČ dynamickou þást
moĜských bakteriálních populací, která se výraznČ podílí na moĜském kolobČhu uhlíku
(spolupráce s Biologickou/PĜírodovČdeckou fakultou Jihoþeské univerzity v ýeských
BudČjovicích).
Antropogenní zvýšení atmosférického CO2 mĤže ovlivnit i moĜské diazotrofní
sinice, které fixují atmosférický uhlík. Ukázali jsme, že zvýšení CO2 má pozitivní vliv
na rychlost rĤstu a fixace dusíku u sinice Trichodesmium. PravdČpodobným
mechanismem je alokace energie a reduktantĤ od mechanismĤ koncentrace uhlíku v
buĖkách k mechanismĤm fixace dusíku (spolupráce s Biologickou/PĜírodovČdeckou
fakultou Jihoþeské univerzity v ýeských BudČjovicích)
Ve spolupráci s ýeskou zemČdČlskou univerzitou v Praze byly z mykangií samic
piloĜitky Tremex fuscicornis získány izoláty symbiotické houby ze skupiny
Basidiomycota, které se shodovaly morfologicky i v analýze RAPD. Houba byla
urþena na základČ sekvence rDNA (oblasti ITS1, 5.8S, ITS2 a úsek D1D2 z 28S) jako
Cerrena unicolor (Basidiomycota: Polyporales). (Pažoutová a ŠrĤtka: Czech
Mycology 59: 83-90, 2007).
Vhodné morfologické charakteristiky pro identifikaci Ĝas Zygnematales byly ve
spolupráci s PĜF UP v Olomouci stanoveny pĜi použití kombinace klasické optické
mikroskopie (LM), fluorescenþní mikroskopie (pĜi modré a zelené excitaci), rastrovací
mikroskopie (SEM) a speciálních kultivaþních metod. Detailní LM a SEM pozorování
zygospor všech Zygnema druhĤ by tak mohla poskytnout základní údaje pro pĜípravu
atlasu a klíþe k identifikaci jednotlivých druhĤ, které po doplnČní molekulárními
metodami objasní genetické vztahy mezi tČmito morfologickými druhy. (Políþková et
al.: Folia Microbiol. 52: 135-145, 2007).
Imobilizace biokalyzátorĤ (nitrilhydratasy, nitrilasy) technologií LentiKats. Byly
pĜipraveny imobilizované preparáty nitrilhydratasy z baktérie Rhodococcus a nitrilasy
z Fusarium solani. Tento zpĤsob imobilizace se jeví jako vhodný pro imobilizace
labilních enzymĤ tohoto typu, jejichž aktivita zĤstává zachována a zvyšuje se jejich
stabilita.
16
Spolupráce s vysokými školami na uskuteþĖování bakaláĜských, magisterských a
doktorských studijních programĤ
MBÚ se významnČ podílí na uskuteþĖování doktorských a magisterských
studijních programĤ. VČdeþtí pracovníci ústavu školili v r. 2007 celkem 131
doktorandĤ (120 v prezenþní a 11 v distanþní formČ studia) a více než 60 diplomantĤ
v osmi akreditovaných studijních programech, pĜednášejí na vysokých školách a
poĜádají kursy pro studenty. Ve spolupráci s fakultami Univerzity Karlovy v Praze a
Jihoþeské univerzity v ýeských BudČjovicích bylo zĜízeno osm spoleþných
výzkumných a pedagogických pracovišĢ. Další formou spolupráce s vysokými
školami jsou spoleþné projektu, zejména v rámci programĤ MŠMT. VČdeckopedagogickou hodnost profesor má 6 pracovníkĤ ústavu, 9 pracovníkĤ získalo hodnost
docent.
Výsledky dosažené v rámci výzkumných center nebo center základního výzkumu
Centrum pro nanoþástice a supramolekulární systémy pro cílený transport léþiv
Nemodifikovaný doxorubicin a doxorubicin navázaný na polymerní nosiþ na bázi
HPMA buć enzymaticky (PK1) nebo hydrolyticky (HYD) štČpitelnou vazbou se liší
jak v antiproliferativních vlastnostech tak i v signálech vedoucích k bunČþné smrti.
Doxorubicin a HYD mají podobné mechanismy pĤsobení, zatím co PK1 se chová
zcela odlišnČ.
KováĜ L. et al.: Bioconj. Chem. 18: 894-902, 2007.
Centrum funkþní organizace buĖky
U kvasinky Saccharomyces cerevisiae jsme objevili, že membránový potenciál
má dĤležitou roli v organizaci plazmatické membrány. Zjistili jsme, že v plazmatické
membránČ existují tĜi nepĜekrývající se kompartmenty. V jednom, který je
reprezentován síĢovitou strukturou, se nachází protonová ATPasa Pma1 a ve druhém,
tvoĜícím 300 nm shluky, jsou obsaženy protonové symportery (Can1, Fur4, Tat2 a
HUP1) a protein Sur7, který je komponentou eisosomĤ. TĜetí kompartment obsazují
proteiny, které jsou v membránČ rozmístČny rovnomČrnČ (napĜ glukosový pĜenášeþ
HXT1). Zatímco rozmístČní nČkterých membránových proteinĤ lze ovlivĖovat napĜ.
lipidním složením membrány þi její deenergizací, rozmístČní jiných je neobyþejnČ
stabilní.
Grossmann G. et al.: EMBO J. 26: 1-8, 2007.
Centrum molekulární biologie a fyziologie spoleþenstev kvasinek
Sumarizovali jsme souþasné znalosti o úþasti metakaspasy Mca1p v procesu
podobném apoptose u kvasinek a o jejích pĜedpokládaných rolích v tomto procesu.
ExperimentálnČ jsme se zamČĜili na možnosti detekce aktivity Mca1p a dalších
17
proteas podobných kaspasám u Saccharomyces cerevisiae. Porovnali jsme techniky
použití inhibitorĤ FLICA a fluorescenþního substrátu D2R. Ukázali jsme, že použití
D2R je pro detekci proteas podobných kaspasám u kvasinek mnohem vhodnČjší. Nové
výsledky o roli enzymatických systémĤ obrany proti stresu v dlouhodobém pĜežívání
kolonií kvasinek naznaþují, že mnohem dĤležitČjší než tato obrana jsou metabolické
zmČny v buĖkách kolonií.
Váchová L., Palková, Z.: FEMS Yeast Res. 7: 12-21, 2007.
Studium vlivu obsahových látek na vitalitu kvasinek bČhem pivovarského
procesu
Bylo zjištČno, že metabolické inhibitory a chmelové látky snižují vitalitu kvasinek
mČĜenou jako acidifikaþní síla (AP), lysosomotropní látky pĤsobí depolarizaci
membrány, inhibici MDR pump a permeabilizaci. Zvýšený osmotický tlak (kvašení
vysoce koncentrovaných mladin) neovlivní vitalitu bunČk. Poškozené buĖky uvolĖují
do prostĜedí invertasu, jejíž hladina v pivu je podobná pĜi použití technologie CKT a u
klasické technologie a zvyšuje se s opakovaným nasazováním kvasnic. U kvasinek se
sníženou aktivitou superoxiddismutasy (SOD) bylo sledováno pĤsobení antioxidantĤ.
Cytosolická SOD, chrání buĖky proti oxidativnímu stresu, mitochondriální MnSOD
chrání buĖky také proti osmotickému a teplotnímu stresu, a stresu zpĤsobeného
metaloidy. Stres pĤsobí u kvasinek mj. také zrychlené replikativní stárnutí. Mladé
dceĜiné buĖky onkogenního mutanta RAS2val19 se rodí „staré“.
Krasowska A. et al.: Folia Microbiol. 52: 45-51, 2007, Dziadkowiec D. et al.: Folia
Microbiol. 52: 120-126, 2007.
Centrum molekulárních metod monitorování difúzního zneþištČní životního
prostĜedí
DvČ laboratoĜe sektoru biogeneze a biotechnologie pĜírodních látek (laboratoĜ
biologie sekundárního metabolismu a laboratoĜ genetiky , fyziologie a bioinženýrství
hub) se podílejí na projektu Centrum molekulárních metod monitorování difúzního
zneþištČní životního prostĜedí. Úþelem projektu je multidisciplinární výzkum nových
systémĤ pro monitorování difúzního zneþištČní (DZ) životního prostĜedí. DZ se
rozumí dlouhodobá kontaminace prostĜedí velmi nízkými koncentracemi polutantĤ,
rezidui rozmanitých antropogenních þinností, s prokazatelnČ negativním vlivem na
živé organismy i jejich reprodukci. V ýeské republice dosud naprosto chybí
monitorovací systém tČchto nebezpeþných látek v životním prostĜedí. Cílem projektu
je proto navrhnout a ovČĜit ucelený systém pro hodnocení DZ povrchových i
podzemních vod a sedimentĤ s využitím molekulárních diagnostických metod.
Diagnostika bude založena na pĜipraveném panelu specifických monoklonálních
protilátek proti vybraným polutantĤm spolu s komplexním molekulárnČ-genetickým
popisem struktury a zmČn bakteriálních konsorcií a jejich genové výbavy. Naše
skupiny se v projektu podílí na vypracování metodik pro monitorování antibiotik
významných pro DZ a genĤ souvisejících s antibiotickou biosyntézou a rezistencí.
KonkrétnČ byly vypracovány analytické metody pro stanovení vybraných antibiotik a
18
jejich intermediátĤ, byly vypracovány DNA metodiky pro charakterizaci prosperování
dynamiky bakteriálních konsorcií, jsou monitorovány geny pro antibiotickou
rezistenci v pĤdČ a sedimentech i klinických izolátech.
Olšovská J. et al.: Biomedical Chromatography 21, 1252-1258, 2007; Olšovská J. et
al.: J.Chromatogr. A 1139: 214-220, 2007.
Centrum nádorové proteomiky
Byly urþeny unikátní struktury cyklických peptidĤ, které jsou produkovány
houbou Pseudallescheria boydii. Struktura je urþena metodami jaderné magnetické
rezonance a hmotnostní spektrometrie. Peptidy jsou produkovány neribosomální
cestou, obsahují atypické stavební jednotky a jako takové mohou sloužit jako
extrémnČ specifické markery houbových infekcí v humánní i veterinární medicínČ.
Molekulární hmotnost hlavního peptidu je 739, chemický název je 2-acetylamino-3methyl-pentanoic
acid
(5-benzyl-14,17-di-sec-butyl-4,7,13,16,19-pentaoxoeicosahydro-3a,6,12,15,18-pentaaza-cyclopentacyclooctadecen-8-yl)-amid, þili cyclo[Phe-Pro-Ile-Ile-(N1-N-acetyl-Ile-Orn)]. Uvedená zjištČní jsou pĜedmČtem
pĜipravované patentové pĜihlášky a kapitoly v knize. Nedved J, Sulc M, Jegorov A,
Giannakopulos A, Havlicek V.: Application of fungal cyclic peptides and metabolites.
In Clinical Proteomics, from Diagnosis to Therapy. Jennifer E. Van Eyk and Michel J.
Dunn (Eds.), Wiley-VCH Verlag GmbH, 2007. ISBN 978-3-527-31637-3.
Centrum biokatalýzy a biotransformací
Na pracovišti MBÚ byla objevena a popsána nová beta-galaktosidasa
z Talaromyces flavus, u které byla zjištČna zcela neobvyklá substrátová specifita –
toleruje objemné, stericky bránČné aglykony (napĜ. terc-butanol), které nejsou
akceptovány prakticky žádnou známou glykosidasou. Tento enzym je indukován
výluþnČ quinovosou, což je dosud nepopsaný induktor galaktosidas. Bylo dokonþeno
strukturální studium beta -N-acetylhexosaminidasy z A. oryzae a byl nalezen a
detailnČ analyzován dosud nepopsaný regulaþní mechanismus její exprese a
posttranslaþního zpracování, pĜedevším role þásti propeptidu, který pĤsobí jako
esenciální chaperon. E-N-Acetylhexosaminidasa z T. flavus byla purifikována a
kompletnČ biochemicky charakterizována a dále podrobena proteomické analýze.
Enzym byl testován na aktivitu s modifikovanými substráty (6-aldehyd a 6-sulfát) pro
využití v syntéze imunoaktivních glykomimetik a bylo zjištČno že tato
hexosaminidasa je schopna tyto substráty štČpit s velmi dobrou aktivitou. Toho je
v souþasnosti využito pro syntetické aplikace v pĜípravČ nových imunoaktivních
glykomimetik. Nové látky, a to jak v oligosacharidické formČ tak i ve formČ
polyvaletních mimetik vázaných na calixarenový nosiþ byly otestovány s velmi
dobrými výsledky na aktivaci NK bunČk a v souþasnosti probíhají testy in vivo.
NapĜ. Vejvoda V. et al.: Biotechnol. Lett. 29: 1119-1124, 2007; Kubáþ D. et al.: J.
Mol. Catal. B Enzymatic 50: 107-113, 2008;. Vejvoda V. et al.: J. Mol. Catal. B:
Enzymatic 50: 99-106, 2008;. Simerská P. et al.: J. Biotechnol. 128: 61-71, 2007;
19
Plíhal O. et al.: Biochemistry 46: 2719-2734, 2007; Gažák R. et al.: Curr. Med. Chem.
14: 315-338, 2007.
Spolupráce s aplikovaným výzkumem a výrobní sférou
Ve spolupráci s VÚFB, s.r.o. byla testována protizánČtlivou úþinnost novČ
syntetizovaných derivátĤ kyseliny aryloctové v experimentálním modelu ulcerosní
kolitidy. PČt z tČchto derivátĤ má shodný þi vČtší protizánČtlivý úþinek než bČžnČ
používaný sulfasalazin. Tato studie by mohla být podkladem pro vývoj nových a
úþinnČjších protizánČtlivých lékĤ (Junek R, BrĤnová B, Kverka M, Panajotová V,
Jandera A, Kuchar M.: Antileukotrienic N-arylethyl-2-arylacetamides in the treatment
of ulcerative colitis. Eur J Med Chem. 42: 1084-1094, 2007).
Ve spolupráci s Bioveta, a.s., je submersním zpĤsobem vyvíjen nový typ vakcíny
proti nejzávažnČjšímu onemocnČní prasat - aktinobacilové pleuropneumoniae,
založené na bázi Apx toxinĤ mající prokazatelnČ protektivní úþinky. V roce 2007:
Základní kultivaþní testy ve tĜepaných baĖkách ovČĜující expresi a kvalitativní
produkci APX toxinĤ I, II a III byly provedeny na komplexním médiu obsahujícím
kvasniþný extrakt a pro zajištČní selektivity na plasmid nesoucí kmen též antibiotikum
kanamycin. Pokusy prokázaly dobré expresní vlastnosti i stabilitu plasmidu za
podmínek bohatého média, limitace kyslíkem, nízkého nárĤstu biomasy a stabilní
kultivaþní teploty.
Firma ICSE Milano, Italie, uvedla na trh katalyzátor Fermase NA 150 s aktivitou
nové penicilin G-acylasy vyvinutý pro enzymovou syntézu beta-laktamových
antibiotik ve spolupráci MBÚ s farmaceutickou firmou Fermenta Biotech Ltd.,
Indie. Vyvinutý bioproces nahrazuje chemickou výrobu zatČžující výraznČ životní
prostĜedí.
Ve spolupráci s firmou Imunotech (Beckman Coulter, Inc) byly pĜipraveny
myší monoklonálních protilátky proti gliadinu a urþili jejich specificitu metodou
pepscan s dekapeptidy Į- a ȕ-gliadinu a Ȧ-sekalinu. Tento metodický pĜístup umožnil
konstrukci vysoce citlivého a reproducibilního ELISA testu detekujícího gliadin
v potravinách urþených pro bezlepkovou dietu.
Mezinárodní spolupráce
V roce 2007 bylo Ĝešeno celkem 17 grantĤ a projektĤ mezinárodní spolupráce,
z toho osm projektĤ bylo financováno ze zdrojĤ Evropské unie.
Jako pĜíklady výsledkĤ získaných v rámci mezinárodní spolupráce mĤžeme uvést
napĜ.:
Ve spolupráci s International Graduate School, Zittau, SRN, bylo zjištČno, že
saprotrofní basidiomycety výraznČ pĜispívají k pĜemČnČ organické hmoty v pĤdČ,
zejména díky produkci enzymĤ. V prĤbČhu 12-týdenní inkubace rozložila H.
20
fasciculare 23%, R. butyracea 32% a Gymnopus sp. 38% suché hmotnosti substrátu.
Všechny houby produkovaly lakasu, Mn-peroxidasu, endoštČpící hydrolasy
polysacharidĤ, celobiohydrolasu a Ĝadu glykosidas. Všechny houby snižovaly pomČr
C/N v opadu a Gymnopus sp. také významnČ snižoval obsah ligninu. Ve srovnání
s rozkladem pĤsobeným basidiomycety docházelo v opadu in situ k relativnímu
vzestupu obsahue ligninu. NejpravdČpodobnČjším vysvČtlením je participace
mikromycet a bakterií v prĤbČhu pĜirozeného rozkladu opadu (Valášková, V. et al.:
Soil Biology and Biochemistry 39: 2651-2660, 2007).
V prĤbČhu screeningu provádČném v jižním ěecku (Peloponéz) jsme vyizolovali a
klonováním izolátu získali nový produkþní kmen Ĝas rodu Chlorella, který se
vyznaþuje vysokou rĤstovou rychlostí (µmax=0,25 h-1), tolerancí vĤþi vysokým
teplotám a vysoké koncentraci CO2. Kmen bude pĜihlášen k patentové ochranČ. Tento
kmen jsme použili pro fotoautotrofní produkci Ĝasové biomasy s využitím oxidu
uhliþitého ze spalných plynĤ ve spalovnČ municipálních odpadĤ TERMIZO a.s.
Liberec. Zjistili jsme, že rĤstová rychlost Ĝas, pČstovaných na odpadním CO2 je stejná
jako u kontrolních kultur. Navržený zpĤsob aplikace spalinového CO2 v produkþních
bioreaktorech umožĖuje levnou (cena potravinového CO2 tvoĜí pĜibližnČ 50 % ceny
všech živin) produkci kvalitní Ĝasové biomasy, která splĖuje všechny požadavky
legislativy EU pro potraviny dané kategorie. KromČ toho pĜispívá ke snižování
ekologicky nežádoucího vysokého obsahu CO2 ve spalných plynech. ZpĤsob aplikace
spalinového CO2 v produkþních bioreaktorech bude pĜihlášen k patentové ochranČ.
Ve spolupráci s Prof. L. Smythies a Prof. P. Smihem z University of Alabama,
Birmingham jsme studovali úlohu bunČk pĜirozené imunity pĜi vzniku celiakálního
onemocnČní. Ukázali jsme, že peptické fragmenty gliadinu zvyšují expresi
kostimulaþních molekul CD80 a CD86, dendritického znaku CD83 a aktivaþního
znaku CD83 na monocytech pacientĤ s aktivní formou onemocnČní. U tČchto bunČk
indukovaly rovnČž tvorbu chemokinĤ a prozánČtlivých cytokinĤ. Mechanismus
indukce zahrnoval zvýšenou DNA vazebnou aktivitu podjednotek p50 a p65 NFkappaB a NF-kappaB inhibitory snižovaly jak DNA vazbu tak produkci cytokinĤ
Cinová J. et al.: J. Clin. Immunol. 27: 201-209, 2007).
O bohatých mezinárodních aktivitách svČdþí i skuteþnost, že Mikrobiologický
ústav je þastým organizátorem mezinárodních kongresĤ, sympózií a konferencí a že
pracovníci ústavu jsou zváni do zahraniþí k pĜednáškám. V r. 2007 byl MBÚ
poĜadatelem nebo spolupoĜadatelem 16 vČdeckých konferencí s mezinárodní úþastí,
bČhem 467 zahraniþních cest se zúþastnili 284 konferencí v zahraniþí a pĜednesli 92
pĜednášek, z toho 21 zvaných. Dvacet šest vČdeckých pracovníkĤ MBÚ pracuje
v redakþních radách mezinárodních þasopisĤ a 12 kolegĤ zasedá v orgánech
mezinárodních vČdeckých spoleþností.
Popularizaþní þinnost
Pracovníci MBÚ se vČnovali také popularizaþní þinnosti. Vedle Ĝady vystoupení
v rozhlase a televizi publikovali pĜehledné þlánky v denním tisku a populárnČ
vČdeckých þasopisech, úþastnili se akcí v rámci programu „OtevĜená vČda“ a „Týden
vČdy a techniky“, pĜednášeli na stĜedních školách a poskytovali rozhovory v médiích.
21
TradiþnČ probČhl Den otevĜených dveĜí, kterého se zúþastnilo více než sto zájemcĤ.
V závČru roku byl pĜipraven popularizaþní film prezentující práci MBÚ (dvojjazyþné
DVD pĜipravené studiem Cittadella s.r.o.).
OcenČní
ěada pracovníkĤ ústavu byla za svou vČdeckou a organizaþní práci ocenČna. Prof.
RNDr. Blanka ěíhová, DrSc., získala medaili 1. LF UK „Za zásluhy“, Prof. MUDr.
Helena Tlaskalová, DrSc., byla zvolena zahraniþním þlenem Royal Society of Arts
and Science in Göteborg. Dr. Petr Šíma Dr. Ilja Trebichavský byli ocenČni Výroþní
cenou þasopisu Živa, Dr. Petra Procházková získala cenu ýeské imunologické
spoleþnosti za nejlepší publikaci mladých autorĤ a Dr. Gabriela Novotná Cenu pro
nejlepšího þeského a slovenského mladého mikrobiologa za rok 2006 udČlenou
ýeskoslovenskou spoleþností mikrobiologickou. RNDr. Tomáš Cajthaml, PhD. získal
Prémii Otto Wichterleho.
Hodnocení další a jiné þinnosti
Transformace ústavĤ AV ýR na veĜejné výzkumné instituce dovolila existenci
jiné þinnosti. PĜedmČtem jiné þinnosti MBÚ je výroba, obchod a služby v oblasti
biologie, chemie a lékaĜských vČd, konkrétnČ kultivace bunČk a mikroorganizmĤ za
úþelem tvorby biomasy, pĜíprava a produkce biologicky aktivních látek a jejich
purifikace. ZaĜazení jiné þinnosti do zĜizovací listiny MBÚ a získání odpovídajících
živnostenských oprávnČní umožnilo využít produkþní kapacity a finanþnČ je zcela
oddČlit od hlavní, tedy výzkumné, þinnosti ústavu. V r. 2007 byli do jiné þinnosti
ústavu zapojeni þtyĜi pracovníci (dva v Praze a dva na detašovaném pracovišti
v TĜeboni), jejichž mzdové náklady jsou hrazeny výhradnČ z pĜíjmĤ jiné þinnosti.
HospodáĜský výsledek z jiné þinnosti þinil v r. 2007 po zdanČní 637.370,- Kþ a bude
použit na modernizace pĜístrojového vybavení používaného v rámci hlavní þinnosti.
Informace o opatĜeních k odstranČní nedostatkĤ v hospodaĜení a zpráva, jak
byla splnČna opatĜení k odstranČní nedostatkĤ uložená v pĜedchozím roce
V r. 2006 nebyly vzneseny žádné požadavky na odstranČní nedostatkĤ.
Finanþní informace o skuteþnostech, které jsou významné z hlediska posouzení
hospodáĜského postavení instituce a mohou mít vliv na její vývoj
Hlavní zdroj pĜíjmĤ MBÚ je ze státního rozpoþtu, neexistují tedy skuteþnosti,
které by byly významné z hlediska posouzení hospodáĜského postavení instituce a
které by mohly mít vliv na její vývoj.
22