|
---
|
Bc.
Adam
Rybka
|
M2
|
Ing. Kamil Parkan, Ph.D.
|
Syntéza izotopově značených 15N-aminosacharidů pro NMR strukturní analýzu
|
detail
Syntéza izotopově značených 15N-aminosacharidů pro NMR strukturní analýzu
Aminosacharidy jsou hojně se vyskytující přírodní látky, které v živých organismech zastupují řadu biologicky důležitých funkcí. Kromě toho, že jsou zdrojem energie a stavebního materiálu, se také účastní specifického buněčného rozpoznávání. Sacharidové části glykoproteinů a glykolipidů jsou rozpoznávány lektiny, které řídí například interakce mezi buňkami a imunitní reakce1. Vzhledem ke své strukturní rozmanitosti jsou sacharidy nejméně prozkoumanými biomolekulami, a proto studium jejich 3D struktury pomocí NMR spektroskopie pomůže porozumět jejich významu v organismech. Syntéza aminosacharidů se nejčastěji provádí katalytickou redukcí azidu. Nevýhoda při redukci 15N-azidu však spočívá v tom, že bychom získali pouze poloviční zastoupení izotopu 15N, jelikož je azid izotopově značený pouze na jednom terminálním dusíku2. Proto jsme využili reakci s 15N-ftalimidem, pro zavedení amino skupiny na D-galaktosid 1. Kdy nejprve byl ftalimid substituován za hydroxylovou skupinu Mitsunobovou reakcí, s následnou deprotekcí benzylových chránicích skupin a uvolnění ftalimidu za vzniku 6-aminogalaktosidu 4. (1) Ambrosi, M. et al. Org. Biomol. Chem. 2005, 3, 1593-1608. (2) Bae, J. et al. Chem. Sci. 2021, 12, 14309-14315.
![]()
|
|
---
|
Zuzana
Turková
|
B3
|
doc. Ing. Martin Kuchař, Ph.D.
|
Optimalizace fotokatalytické degradace sildenafil citrátu na imobilizovaném fotokatalyzátoru
|
detail
Optimalizace fotokatalytické degradace sildenafil citrátu na imobilizovaném fotokatalyzátoru
Sildenafil citrát je látka, která se používá primárně k léčbě erektilní dysfunkce (ED) a nejčastěji se prodává pod obchodním názvem Viagra. Funguje na principu inhibice fosfodiesterasy-5 (PDE5), která štěpí cGMP na 5´GMP. cGMP je důležitý druhý posel, který reguluje prokrvení tkání. Inhibicí PDE5 tedy nedochází k jeho štěpení a tím se prokrvení zefektivňuje. Kromě ED se sildenafil citrát využívá také k léčbě pulmonální arteriální hypertenze a syndromu dolních cest močových.
S rostoucí spotřebou inhibitorů PDE5 roste i jejich koncentrace ve vodním prostředí (v řádu ng/l), kde ovlivňují přítomné živočichy a narušují tak rovnováhu ekosystému. Zároveň vzrůstá potřeba tyto látky z odpadních vod odstraňovat, přičemž klasické čistící postupy jsou v této oblasti nedostačující. Efektivním způsobem odstraňování organických polutantů je fotokatalytická degradace. Za přítomnosti UV záření dochází na fotokatalyzátoru (TiO2) k rozkladu organických molekul za vzniku CO2, H2O a anorganických sloučenin.
Práce se zabývá optimalizací fotokatalytické degradace sildenafil citrátu s cílem zefektivnit jeho odbourávání z odpadní vody. Jako fotokatalyzátor byl použit TiO2-imobilizovaný na skleněných destičkách, pokles koncentrace sildenafil citrátu během reakce byl monitorován pomocí HPLC-UV.
|
|
---
|
Bc.
Klaudia
Hladoníková
|
M2
|
Ing. Kamil Parkan, Ph.D.
|
Molekulárne mechanizmy pôsobenia M6P/IGF2 receptoru v bunkách
|
detail
Molekulárne mechanizmy pôsobenia M6P/IGF2 receptoru v bunkách
IGF2 je peptidový hormón produkovaný najviac vo fetálnom období v pečeni, svaloch, pľúcach, kostiach a CNS, kde reguluje správny vývoj, rast a diferenciáciu buniek. Jeho zvýšené hladiny podporujú tvorbu nádorov a rakoviny, zatiaľ čo jeho nízke hladiny sa podieľajú na vzniku neurologických ochorení ako je Alzheimerova choroba, Angelmanov syndróm alebo poruchy autistického spektra. Veľká časť jeho biologických účinkov sú sprostredkované jeho väzbou na inzulínové receptory a IGF1 receptor. Okrem nich sa s najvyššou afinitou viaže aj na svoj primárny receptor – M6P/IGF2 receptor, ktorý zabezpečuje jeho internalizáciu a degradáciu z krvného obehu, a tým reguluje jeho hladiny v krvi. Okrem väzobného miesta pre IGF2 obsahuje väzobné miesta aj pre mannosa-6-fosfát (M6P). Prostredníctvom nich rozpoznáva lyzozomálne enzýmy značené M6P a transportuje ich do lyzozómov, kde môžu následne tráviť a degradovať rôzne makromolekuly. Hoci sa doposiaľ zdalo, že tieto procesy nie sú schopné spustiť žiadnu signalizačnú odpoveď, postupom času sa ale zisťuje, že IGF2 predsa len nejaké biologické účinky prostredníctvom M6P/IGF2 receptoru má. Vo svojej práci sa zameriavam na bunkovú signalizáciu M6P/IGF2 receptora po väzbe ako IGF2, tak aj M6P a rôznych mannosylovaných derivátov odvodených od M6P.
|
|
---
|
Klára
Mansfeldová
|
B3
|
Ing. Kamil Parkan, Ph.D.
|
Inovativní přístup k α-aryl-S-glykosidům
|
detail
Inovativní přístup k α-aryl-S-glykosidům
Jelikož S-glykosidická vazba je v porovnání s vazbou O-glykosidickou stabilnější, jsou S-glykosidy zkoumány jako potenciální terapeutika. V případě α-aryl-S-galaktosidů se jedná například o inhibitory galektinů1. Cílem této práce je regio- a stereoselektivní příprava 1,2-cis-S-glykosidů, které jsou díky své biologické aktivitě atraktivnější, avšak na přípravu složitější, než jejich trans- analogy. K jejich přípravě jsem využila organokatalyzovanou thiol-enovou reakci iniciovanou viditelným světlem a následovanou „cross‑couplingovou“ Pd katalyzovanou Buchwaldovou-Hartwigovou-Migitovou reakcí2. Při této reakci používám různé arylhalogenidy a sleduji odlišnosti v míře jejich reaktivity. 1. Dalhqvist, A. et. al. Med. Chem. Comm. 2019, 10 (6), 913-925 2. Brachet, E. et al. Adv. Synth. Catal. 2013, 355: 477-490.
![]()
|
|
---
|
Bc.
Michal
Fischer
|
M2
|
Ing. Kamil Parkan, Ph.D.
|
Syntéza analogů mannosa-6-fosfátu
|
detail
Syntéza analogů mannosa-6-fosfátu
Mannosa-6-fosfát se v organismu váže na M6P/IGF2 (IGF = insulin-like growth factor) receptor. M6P/IGF2 receptor hraje roli například v regulaci růstu, diferenciaci tkání a v posilování a obnově paměti1. Též bylo zjištěno, že rakovinné buňky obsahují větší množství IGF2/M6P receptorů něž buňky zdravé2. Tento receptor tedy může být cílem pro terapii neurodegenerativních poruch, například Alzheimerovy choroby, ale také pro cílení léčiv přímo do nádorových buněk. Využití přímo mannosy‑6-fosfátu není vhodné, kvůli nestabilitě fosfátové skupiny, která je v organismu rychle hydrolyzována. Nabízí se tedy využití bioisosterických fosfonátů, kde je atom fosforu vázán k d‑mannose přes uhlík, namísto přes kyslík, jak je tomu u fosfátů.
Cílem mé práce je syntetizovat stabilní analogy mannosa-6-fosfonátu, konkrétně jeho C-glykosidy, které jsou stabilnější oproti O-glykosidům. Připravené deriváty budou testovány pro svou potenciální biologickou aktivitu v rámci spolupráce s ÚOCHB.
(1) Kornfeld, S. Annu. Rev. Biochem 1992, 61, 307-330. DOI: 10.1146/annurev.bi.61.070192.001515.
(2) Zhao, Y.; Escot, C.; Maudelonde, T.; Puech, C.; Rouanet, P.; Rochefort, H. Cancer Res. 1993, 53 (12), 2901-2905.
|
|
---
|
Bc.
Hana
Fuxová
|
M2
|
doc. Dr. Ing. Ivan Raich
|
Modelovací studie interakcí kyseliny 3-sulfopropionové a jejích analogů a prekurzorů s Aβ-peptidy
|
detail
Modelovací studie interakcí kyseliny 3-sulfopropionové a jejích analogů a prekurzorů s Aβ-peptidy
Za iniciační roli v patologii Alzheimerovy choroby je považováno chybné sbalení amyloid‑β peptidů a jejich následná agregace za vzniku toxických Aβ‑oligomerů. Základem kauzální léčby je předcházet tvorbě toxických Aβ‑oligomerů, fibrilů a plaků, tj. vyvíjet léčiva, která vykazují antiamyloidní efekt. Nadějné jsou v tomto směru kromě monoklonálních protilátek také malé molekuly se sulfonovou skupinou, konkrétně potom kyselina 3‑sulfopropionová a její prekurzor tramiprosát, známý též jako homotaurin. Nedávno byla zjištěna přítomnost kyseliny 3‑sulfopropionové v lidském mozku a předpokládá se, že vyšší koncentrace této látky vede k větší stabilizaci Aβ‑monomerů, díky níž je následně zabraňováno jejich oligomerizaci. Tato práce se zabývá molekulovou dynamikou pro systém Aβ42‑peptid ve vodě, která poskytuje záznam o přirozeném chování Aβ42‑peptidu. Další část je věnována vytváření směsných boxů s kyselinou 3‑sulfopropionovou ve vodě a s tramiprosátem ve vodě při různém procentuálním zastoupení komponentů. Směsné boxy budou následně využity k molekulové dynamice a bude porovnáváno přirozené chování Aβ42‑peptidu s jeho chováním v těchto systémech.
|
|
---
|
Daniel
Smíšek
|
B3
|
doc. Ing. Martin Kuchař, Ph.D.
|
Optimalizace fotokatalytické degradace MDMA z vody
|
detail
Optimalizace fotokatalytické degradace MDMA z vody
3,4-methylendioxymethamfetamin (lidově extáze či MDMA) je psychostimulační látka amfetaminového typu. MDMA je spolu s dalšími stimulanty (metamfetamin, kokain) a opiáty (morfin, metadon) jednou z nejčastěji detekovaných psychoaktivních látek v povrchových vodách. Výrobou (legální i nelegální) a konzumací se MDMA a jeho metabolity dostávají do čističek odpadních vod. V čističkách není kompletně odstraněn a v koncentracích ng/l z nich pokračuje dále do povrchové vody. Pro člověka není chronická toxicita ultrastopového množství MDMA detailně známa, nicméně pro vodní organismy představuje značné riziko – negativně ovlivňuje jejich migraci, rozmnožování či příjem potravy. Jednou z možností pro efektivní odstranění organických polutantů z vody je použití nanočástic TiO2 a UV záření, kdy dochází k rozkladu znečišťující látky až na CO2, H2O a anorganické sloučeniny dusíku.
V této práci byla vyvinuta UHPLC-UV metoda pro analýzu MDMA a příslušných degradačních meziproduktů. Následně byly určeny základní statistické parametry metody jako LOD, LOQ, lineární dynamický rozsah a opakovatelnost. Dále byly otestovány různé podmínky fotokatalytické degradace MDMA ve vodě (koncentrace TiO2, intenzita UV záření).
|
