|
|
Structural characterization of materials for energy applications using NMR spectroscopy
Mahun, Andrii ; Kobera, Libor (vedoucí práce) ; Hrabal, Richard (oponent) ; Lebl, Tomas (oponent)
Vývoj nových, bezpečných, vysoce účinných a ekologicky šetrných zařízení pro skladování a přeměnu energie je v dnešním světě velmi žádaný. Tento vývoj zahrnuje syntézu, charakterizaci a následné použití pokročilých materiálů. Slibné materiály, jako jsou polymerní elektrolyty, vodivé polymery a perovskity, přitahují velkou pozornost nejen vědců po celém světě a proto jsou intenzivně zkoumány a zdokonalovány. Předpokládá se, že tyto látky budou schopny vyřešit některé současné energetické problémy se skladováním a získáváním elektrické energie. Předkládaná práce se věnuje strukturní analýze výše uvedených materiálů vhodných pro energetické aplikace. Výzkum byl zaměřen na objasnění vztahu struktura-vlastnosti u vybraných sloučenin a optimalizaci jejich složení za účelem získání lepších požadovaných vlastností z hlediska potenciální aplikace v oblasti energetiky. Ze všech experimentálních technik použitých v této práci byla převážně využívána NMR spektroskopie, která byla zvolena jako hlavní analytický nástroj pro strukturní charakterizaci zkoumaných systémů. Pro popis jednotlivých materiálů byly použity různé techniky NMR spektroskopie jak v kapalném, tak i pevném stavu a některé z nich byly speciálně optimalizovány pro konkrétní účely výzkumu. Při zkoumání polymerních elektrolytových systémů byla...
|
|
|
Design, preparation and structural studies of biologically relevant protein variants of cancer-related Carbonic Anhydrase IX
Fejfarová, Adéla ; Maloy Řezáčová, Pavlína (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
4 Abstrakt Lidská karbonát lyáza IX (CA IX) je enzym nadměrně produkovaný v různých typech nádorů, díky čemuž představuje atraktivní cíl pro vývoj protinádorových léčiv. Nádorovým buňkám tento enzym pomáhá udržovat optimální intracelulární pH a okyselováním vnějšího prostředí podporuje růst nádoru. V lidském těle existuje 12 enzymaticky aktivních izoforem karbonát lyáz, které sdílejí sekvenčně a strukturně konzervovanou katalytickou doménu tvořenou převážně β-listy. Přestože je aktivita těchto enzymů účinně inhibovaná látkami obsahující sulfonamidovou funkční skupinu, vysoká sekvenční konzervovanost katalytické domény znesnadňuje návrh inhibitorů selektivních pro CA IX. K vývoji selektivních léčiv by mohl pomoc výzkum specifických vlastností CA IX. CA IX je transmembránový protein typu I tvořící dimer a obsahující unikátní N-koncovou "proteoglycan-like" doménu, mimobuněčnou katalytickou doménu a krátký cytoplazmatický C-koncovým segment. Z výše popsaných důvodů je karbonát lyáza IX předmětem pro strukturou-inspirovaný návrh léčiv. Avšak exprese a purifikace tohoto proteinu ve vysokých výtěžcích, stejně jako jeho krystalizace se ukázala být komplikovaná. Z tohoto důvodu byla připravena varianta CA IX obsahující šest aminokyselinových záměn pro rekombinantní expresi v E. coli. Některé z těchto šesti...
|
|
|
Noncovalent Interactions of Biologically Active Compounds
Osifová, Zuzana ; Dračínský, Martin (vedoucí práce) ; Lyčka, Antonín (oponent) ; Sýkora, Jan (oponent)
Předkládaná disertační práce se zabývá studiem nekovalentních interakcí biologicky aktivních molekul pomocí spektroskopie nukleární magnetické rezonance (NMR spektroskopie) a teoretických výpočtů. Teoretický úvod práce slouží jako základní přehled literatury vyzdvihující nejdůležitější spektroskopické studie nekovalentních interakcí. Současně tato část představuje NMR spektroskopii i širšímu publiku. Téměř učebnicový text o fyzikálních aspektech této metody tak čtenáři zajišťuje snazší orientaci v experimentální části. Obdobně jsou v práci představeny i základy výpočetní chemie. Cílem disertační práce bylo popsat roli nekovalentních interakcí v systémech biologicky aktivních molekul. Experimentální část práce se detailně zabývá vodíkovými vazbami modifikovaných nukleových bází, interakcemi ovlivňujícími keto-enol tautomerii farmakologicky aktivních molekul a vlivem primárních struktur v krátkých peptidových sekvencích na jejich schopnost adaptovat konformační motivy obdobné sekundárním strukturám proteinů. Methylace a oxidace se řadí mezi nejčastější přirozené modifikace nukleových bází. Jejich vlivem dochází ke změnám v základní schopnosti nukleových bází tvořit vodíkové vazby se svými partnery. V rámci disertační práce bylo například objeveno, že methylace dusíku aminoskupiny, která se v molekule...
|
|
|
Odhalení molekulárních mechanismů opravy abazického meziřetězcového spojení DNA
Hušková, Andrea ; Šilhán, Jan (vedoucí práce) ; Bařinka, Cyril (oponent) ; Pavlíček, Jiří (oponent)
3 Abstrakt DNA jako primární nositelka genetické informace zaručuje organismům žít, růst, rozvíjet se a množit. Tato nejpodstatnější molekula v buňce však podléhá každou chvíli rozličným poškozením. Pokud není opraveno, buňka a organismus nakonec podlehne nevyhnutelné destrukci. Jedno z nejzávažnějších poškození je meziřetězcové kovalentní spojení DNA vycházející z abazického místa (Ap-ICL, z angl. Abasic site interstrand crosslink). Ap-ICL se tvoří spontánně z abazického místa kovalentní vazbou s adeninem na opačném řetězci. Nedostatek informací o opravných mechanismech, vlivu lokální sekvence a jeho stabilitě vede k otázkám ohledně osudu, toxicitě a výskytu těchto lézí v buňkách. Evoluce vytvořila několik mechanismů jak tato a další jiná poškození opravit a zajistit organismu jeho přetrvání. Nedávno objevená dráha známa pro opravu Ap-ICL dostala název po glykosylase zodpovědné za odstranění Ap-ICL. DNA glykosylasa NEIL3 je k Ap-ICL přivolána ubiquitylací DNA helikasy, která je součástí komplexu zodpovědného za replikaci DNA. Glykosylasa NEIL3 obsahuje několik domén s motivem zinkového prstu, které se vážou k poškozené DNA a zajišťují její katalytickou funkci. Momentálně není znám molekulární mechanismus opravného procesu glykosylasy NEIL3. S cílem odpovědět na zmíněné neznámé byla v předložené práci...
|
|
|
Methods for prediction of secondary structure in proteins
Hoštáková, Nina ; Provazník, Ivo (oponent) ; Maděránková, Denisa (vedoucí práce)
The examination of protein structure is crucial in determining protein function in organism. This work deals with the issue of 1D, 2D and 3D structures, into which are proteins organized in space. Emphasis is placed on secondary structure, which can be predicted directly from the amino acid sequences and then used for the estimation of spatial structure. On this procedure are focused computational methods, using algorithms that convert the order of amino acids into the order of preferences for secondary structures. To direct determination of the structure by creating structural models is devoted chapter Experimental Methods (NMR spectroscopy, RTG crystallography). The main aim of this work is practical realization of protein secondary structure prediction method. The created program is supplemented by graphical user interface. In the final part the results of the program based on Chou- Fasman method are compared to the outputs of freely available softwares from the Internet.
|
|
|
Metodika identifikace zdrojů znečišťování pomocí PMF pro strategické rozhodování při ochraně ovzduší – aktualizace 2023
Horník, Štěpán ; Sýkora, Jan ; Pokorná, Petra
Předkládaná metodika navrhuje využití spektroskopie nukleární magnetické rezonance (NMR) jako další analytické techniky pro identifikaci sloučenin v atmosférických aerosolech. Tato technika umožňuje výrazně zvýšit počet stanovovaných látek a tfm i případný počet markerů, které lze následně ve spojení s jinými metodami využít pro identifikaci zdrojů znečištění ovzduší pomocí pokročilé statistické analýzy. Mezi markery stanovované pomocí\nNMR spektroskopie náleží různé organické kyseliny, sulfonové kyseliny nebo sacharidy, které jsou charakteristické pro příslušné zdroje znečištění. Aktualizovaná metodika také představuje identifikaci biogenního zdroje, který předcházející metodiky nedokázaly stanovit.
|
|
|
Studium role konformace N-konce řetězce B insulinu ve vazbě na insulinový receptor
Kosinová, Lucie ; Žáková, Lenka (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Insulin je významný peptidový hormon slinivky břišní. Jeho základní funkcí v organismu je regulace vstupu molekul glukosy do buněk, čímž ovlivňuje metabolismus sacharidů a následně i proteinů a lipidů. Nedostatek insulinu, ať už částečný nebo úplný, vyvolává komplexní onemocnění diabetes mellitus. Podle Mezinárodní diabetologické federace (IDF) žilo v roce 2012 na naší planetě 371 milionů lidí ve věku 20-79 let trpících touto chorobou. Diabetes se tak stává celosvětovým zdravotně sociálním problémem a důležitost jeho výzkumu stále roste. Při interakci insulinu s insulinovým receptorem dochází v molekule insulinu ke konformačním změnám, ke kterým patří i přechod N-konce řetězce B insulinu mezi stavem T a R. Význam těchto dvou konformací nebyl doposud objasněn a zůstává předmětem intenzivního výzkumu. V této práci bylo celkovou chemickou syntézou připraveno celkem pět nových insulinových analogů - AibB3-insulin, AibB5-insulin, AibB8-insulin, D-ProB8- insulin a N-MeAlaB8-insulin. Všechny analogy byly připraveny za účelem získání informací, které by mohly přispět k objasnění významu konformací T a R insulinu a jejich úlohy při interakci insulinu s insulinovým receptorem. Kyselina α-aminoisomáselná byla použita z důvodu její výjimečné schopnosti silně indukovat šroubovicovou strukturu v peptidovém...
|
|
|
Vývoj alternativní syntézy činidla Sm-pdta pro chirální rozlišení aminokyselin pomocí NMR
Hrubá, Lucie ; Vaněk, Václav (vedoucí práce) ; Pohl, Radek (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá přípravou chirálních posunových činidel [(R)- a (S)-1,2-diaminopropan-N,N,N',N'-tetraacetáto]samarátu sodného, zkráceně Sm-(R)-pdta a Sm-(S)-pdta, která mají schopnost rozlišit NMR signály enantiomerů aminokyselin při měření ve vodném prostředí. Cílem bylo vyvinout novou, efektivní a levnou metodu jejich přípravy, která by umožnila rutinní využití těchto činidel v laboratorní praxi, protože tato činidla jsou komerčně dostupná pouze v omezeném množství a jsou velmi nákladná. V práci je popsána vylepšená metoda dělení racemického 1,2-diaminopropanu na enantiomery ze snadno dostupných výchozích látek, a to kyseliny L-vinné a racemického 1,2-diaminopropanu. Dále byl vyvinut a optimalizován nový postup syntézy klíčového meziproduktu, kyseliny (R)- a (S)-1,2-diaminopropan-N,N,N',N'-tetraoctové z dihydrochloridu (R)- a (S)-1,2-diaminopropanu, ve kterém je zásadní nový syntetický krok, využívající tetrabenzylester této kyseliny a jeho odchránění hydrogenolýzou bez kontaminace cizími ionty. Tento postup vedl k získání zcela čisté bezvodé kyseliny ve vysokém výtěžku. Z kyseliny (R)- a (S)-1,2-diaminopropan-N,N,N',N'-tetraoctové byly úspěšně připraveny cílové komplexy Sm-(R)-pdta a Sm-(S)-pdta ve vysokém výtěžku i čistotě. Klíčová slova: 1,2-diaminopropan, aminokyseliny,...
|
|
| |
|
|
Syntéza a charakterizace glukózou modifikovaných ABA blokových kopolymerů s využitím thiol - enové click reakce
Hašpl, Adam ; Uchman, Mariusz Marcin (vedoucí práce) ; Štěpánek, Miroslav (oponent)
Bakalářská práce se věnuje způsobu postpolymerizační modifikace dvou vzorků amfifilního blokového kopolymeru poly(ethylen oxid-b-1,2-butadien-b-ethylen oxid) s vysokým zastoupením jednotek 1,2-izomeru vnitřního bloku polybutadienu metodou thiol-ene click. Jako modifikační činidlo byla použita 1-Thio-β-D-glukóza tetraacetát. Práce se dále zaměřuje na metody charakterizace vzorků kopolymeru před i po provedení modifikační reakce. Struktura a stupeň funkcionalizace vinylických jednotek bloku polybutadienu po provedení modifikace byly stanoveny metodou spektroskopie nukleární magnetické rezonance. Rozměry připravených polymerních částic v roztoku byly studovány metodami statického a dynamického rozptylu světla. Klíčová slova: ABA blokové kopolymery, samoskladba polymerů, click reakce, NMR spektroskopie, rozptyl světla
|
host ::
RSS.