V laboratoři hmotnostní spektrometrie se zabýváme zejména aplikací hmotnostně-
spektrometrických metod pro studium biomarkerů/biomolekul v různých organismech,
především živočišného původu. Cílem je najít a identifikovat biomolekuly, které mohou být
potenciálními biomarkery. Biomarker je specifický indikátor, který slouží k monitorování
fyziologických a patologických procesů. Z hmotnostně-spektrometrických metod využíváme
MALDI-TOF, MALDI-TOF MSI (zobrazovací hmotnostní spektrometrii), ESI-QTOF,
TripleQuad (QQQ) a Orbitrap ve spojení s nanoHPLC nebo HPLC. Laboratoř disponuje
těmito hmotnostními spektrometry: Bruker ultrafleXtreme, Bruker Maxis Impact, Agilent
6460 TripleQuad LC-MS systém a Orbitrap Elite Velos Pro od Thermo Fisher Scientific. Pro
cílenou metabolomiku využíváme Agilent 6460 TripleQuad LC-MS systém ve spojení
s Agilent Infinity 1260 HPLC. Pro necílenou metabolomiku a vysoce-rozlišující hmotnostní
spektrometrii (HRMS) využíváme Orbitrap Elite Velos Pro ve spojení s Agilent Infinity 1260
HPLC. K Orbitrapu můžeme také připojit DESI zdroj a DART zdroj. Pro proteomické
aplikace můžeme připojit systém Thermo Scientific UltiMate 3000 RSLCnano UHPLC k
Orbitrap Elite Velos Pro nebo k Bruker Maxis Impact. Pro aplikaci MALDI matrice na
tkáňové řezy na vodivých mikroskopických sklíčkách využíváme Bruker ImagePrep TM systém.
Laboratoř je také vybavena FPLC systémem Bio-Rad BioLogic DuoFlow TM pro purifikaci a
izolaci proteinů/peptidů a jiných látek. Laboratoř poskytuje možnost zakázkových analýz jak
pro kolegy z MENDELU, tak i pro zákazníky mimo MENDELU, jedná se především o
identifikaci bakterií/mikroorganismů pomocí MALDI-TOF s využitím programu Bruker
MALDI Biotyper Compass Explorer 4.1 s komerční databází ověřených hmotnostních spekter
různých typů bakterií (8468 spekter). Laboratoř úzce spolupracuje s jinými výzkumnými
skupinami na Ústavu chemie a biochemie AF MENDELU; také spolupracuje s jinými
ústavy/institucemi v rámci ČR i v zahraničí (nejvýznamnější spolupráce jsou uvedeny níže).
Vedoucí laboratoře
Mgr. Roman Guráň, Ph.D.
Ostatní členové týmu:
Ing. Tomáš Do
Ing. Jan Příborský
Ing. Silvia Vaculčiaková
Bc. Adéla Bajková
Bc. Vojtěch Šlampa
V ČR spolupracujeme (mimo MENDELU) s:
- Lékařskou fakultou MUNI (prof. Michal Masařík)
- Výzkumným ústavem veterinárního lékařství VÚVeL (dr. Martin Faldyna)
- Ústavem živočišné fyziologie a genetiky AV ČR v Liběchově (dr. Vratislav Horák)
V zahraničí spolupracujeme s:
- Vratislavskou univerzitou (prof. Artur Krężel; Manuel David Peris-Diaz, M.Sc.)
- Debrecínskou univerzitou (dr. Gabriella Emri)
- Západomaďarskou univerzitou v Šoproni (dr. Tamás Hofmann)
- Centrem biologického výzkumu španělské národní rady pro výzkum v Madridu (CIB-CSIC) (dr. Vivien De los Rios Benítez, dr. José Ignacio Casal Álvarez)
Výzkumná témata/směry:
-
- MALDI zobrazovací hmotnostní spektrometrie živočišných/lidských tkání (melanomy, aj.) i celých organismů (dospělci Danio rerio, aj.)
- Proteomická analýza vlivu stříbrných (i jiných) nanočástic na Danio rerio
- Studium metalothioneinů
- Cílená/necílená metabolomika
Vybrané publikace
Do, T.; Vaculciakova, S.; Kluska, K.; Peris Diaz, M. D.; Priborsky, J.; Guran, R.;
Krężel, A.; Adam, V. & Zitka, O. (2024). Antioxidant-related enzymes and peptides
as biomarkers of metallic nanoparticles (eco)toxicity in the aquatic environment. 2024.
Chemosphere, 364, 142988. 10.1016/j.chemosphere.2024.142988. IF 8.1.
Do, T.; Guran, R.; Adam, V. & Zitka, O. (2022). Use of MALDI-TOF mass
spectrometry for virus identification: a review. Analyst, 147(14), 3131–3154.
10.1039/D2AN00431C. IF 4.2.
Peris-Díaz, M.D.; Guran, R.; Domene, C.; de los Rios, V.; Zitka, O.; Adam, V. &
Krężel, A (2021). An Integrated Mass Spectrometry and Molecular Dynamics
Simulations Approach Reveals the Spatial Organization Impact of Metal-Binding Sites
on the Stability of Metal-Depleted Metallothionein-2 Species. Journal of the American
Chemical Society, 143, 16486-16501. 10.1021/jacs.1c05495. IF 15.4.
Rodrigo, M. A. M.; Michalkova, H.; Strmiska, V.; Casar, B.; Crespo, P.; de los Rios,
V.; Ignacio Casal, J.; Haddad, Y.; Guran, R.; Eckschlager, T.; Pokorna, P.; Heger, Z.
& Adam, V. (2021). Metallothionein-3 promotes cisplatin chemoresistance
remodelling in neuroblastoma. Scientific Reports, 11, 5496. 10.1038/s41598-021-
84185-x. IF 4.4.
Peris-Díaz, M. D.; Guran, R.; Zitka, O.; Adam, V. & Krężel, A. (2021). Mass
Spectrometry-Based Structural Analysis of Cysteine-Rich Metal-Binding Sites in
Proteins with MetaOdysseus R Software. Journal of Proteome Research, 20, 776-785.
10.1021/acs.jproteome.0c00651. IF 4.5.
Do, T.; Guran, R.; Jarosova, R.; Ondrackova, P.; Sladek, Z.; Faldyna, M.; Adam, V.
& Zitka, O. (2020). MALDI MSI Reveals the Spatial Distribution of Protein Markers
in Tracheobronchial Lymph Nodes and Lung of Pigs after Respiratory Infection.
Molecules, 25, 5723. 10.3390/molecules25235723. IF 4.4.
Peris-Díaz, M. D.; Guran, R.; Zitka, O.; Adam, V. & Krężel, A. (2020). Metal- and
Affinity-Specific Dual Labeling of Cysteine-Rich Proteins for Identification of Metal-
Binding Sites. Analytical Chemistry, 92, 12950-12958.
10.1021/acs.analchem.0c01604. IF 7.0.
Vanickova, L.; Guran, R.; Kollár, S.; Emri, G.; Krizkova, S.; Do, T.; Heger, Z.;
Zitka, O. & Adam, V. (2019). Mass spectrometric imaging of cysteine rich proteins in
human skin. International Journal of Biological Macromolecules, 125, 270-277.
10.1016/j.ijbiomac.2018.11.272. IF 7.0.
Guran, R.; Vanickova, L.; Horak, V.; Krizkova, S.; Michalek, P.; Heger, Z.; Zitka,
O. & Adam, V. (2017). MALDI MSI of MeLiM melanoma: Searching for differences
in protein profiles. PLOS ONE, 12, e0189305. 10.1371/journal.pone.0189305. IF 3.2.