Biokatalýza
Laboratoř biotransformací využívá mikroorganismy jako zdroje enzymů pro biotransformační reakce přírodních látek. Skupina udržuje rozsáhlou knihovnu enzymů (glykosidas, glykosyltransferas, arylsulfotransferas, nitrilas aj. cca 200 položek) a sbírku produkčních mikroorganismů, které jsou pro naši činnost zásadním přínosem. Důležitou část představují precizní analýzy pomocí LC-MS a pokročilých metod HPLC a GC. Základní metodologické pilíře garantované seniorními odborníky podporují celý výzkum ve skupině: molekulární biologie a proteinové inženýrství, preparativní HPLC, HPLC a LC-MS, GC, organická chemie, mikrobiologie, nanomateriálová věda. Solidní infrastruktura skupiny, sestávající mj. z moderního přístrojového vybavení – HPLC a LC-MS, GLC, proteinové chromatografie, spektrofotometrie, PCR termocyklerů, kultivačních zařízení, laminárních boxů, vybavení pro molekulární biologii, mikroskopů aj. – umožňuje provádět vysoce kvalitní výzkum s využitím nejnovějších metod.
Glykobiologie
„Bílý tým“ se zabývá syntézou bioaktivních oligosacharidů a glykomimetik enzymatickými, chemickými, nebo chemoenzymatickými metodami. Vhodně využívá široké spektrum znalostí z molekulárního modelování proteinů in silico, molekulární biologie, exprese a purifikace proteinů, enzymologie, nanomateriálové vědy, glykobiologie a především sacharidové chemie a biochemie. Aktivity připravených sloučenin, např. jejich afinita k lektinům nebo inhibice glykosidas, jsou testovány ve vlastní režii s rekombinantně vyrobenými proteiny různými metodami včetně povrchové plazmonové rezonance, testů typu ELISA nebo specifických testů v buněčných kulturách. Pro testy na vyšších biologických systémech, jako jsou buněčné organoidy a zvířecí modely máme navázanou síť tuzemských a zahraničních spoluprací, podpořenou společnými projekty.
Flavonoidy a metabolomika
„Žlutý tým“ se zabývá (poly)fenoly, flavonoidy a flavonolignany a některými dalšími přírodními látkami – jejich chemií, chemickou a enzymatickou modifikací, separací, charakterizací a biologickou aktivitou. V posledních letech se zaměřuje zejména na 2,3-dehydroflavonolignany, hydnokarpiny a různé semisyntetické deriváty flavonoidů, u nichž se zkoumá jejich modulační účinek na mnohočetnou lékovou rezistenci bakterií a nádorových buněk. Metabolický osud polyfenolů v lidském těle včetně jejich interakcí s lidskou střevní mikrobiotou je zkoumán pomocí námi připravených standardů (potenciálních) metabolitů (sulfátů a glukuronidů). V náplni tohoto týmu se též prolínají expertízy dalších týmů laboratoře, takže zde studujeme enzymové glykosylace a deglykosylace přírodních látek, jako např. mykotoxinů.
Biotransformace kyanidu, nitrilů a aldoximů
„Modrý tým“ se zaměřuje na enzymy mikrobiálního metabolismu kyanidu a nitrilů. V posledních letech se soustředí např. na ekologicky šetrnou přípravu nitrilů, které se využívají v syntéze farmaceutik, jako rozpouštědla nebo jako aromatické látky v kosmetice a čisticích prostředcích. Nová příprava nitrilů z karboxylových kyselin pomocí enzymů karboxylátreduktasy a aldoximdehydratasy umožňuje vyloučit použití jedovatého kyanidu a navíc využívat udržitelné zdroje – biomasu. Dalším směrem výzkumu je použití enzymů transformujících volný kyanid (kyanovodík + kyanidové ionty) na méně toxické nebo netoxické látky. Tento proces může být užitečný nejen pro detoxifikaci průmyslových odpadů, ale také pro nové způsoby spektrofotometrické detekce volného kyanidu např. v kyanogenních rostlinách (maniok, mandle aj.) a v potravinách z nich připravených.
