garant: prof. RNDr. Jan Hlaváč, Ph.D.
- Biosyntéza a metabolizmus aminokyselin, peptidů a proteinů. Centrální dogma. Transkripce a translace. Látky zasahující do metabolismu a struktury proteinů – základní přehled používaných látek, rozdělení podle mechanizmu účinku.
- Enzymy. Popis, vlastnosti, třídy enzymů, enzymová kinetika, inhibitory. Interakce proteinů s malými molekulami, IC50.
- Nukleové kyseliny. Struktura nukleobází, nukleosidů, nukleotidů, oligonukleotidů, DNA, RNA. Štěpení nukleových kyselin – princip, typy molekul způsobujících štěpení NK, využití. Látky zasahující do metabolismu nukleových kyselin – základní přehled používaných látek, rozdělení podle mechanismu účinku.
- Chemické syntézy nukleosidů, modifikace nukleobází, cukerné složky, syntéza nukleotidů, oligonukleotidů. Chránění reaktivních skupin. Interakce malých molekul – reakce s nukleofily, elektrofily. Interkalace – princip, typy molekul způsobujících interkalaci, vliv na strukturu DNA. Cross-linking – princip, typy molekul působujících CL.
- Supramolekulární systémy v experimentální medicíně. Molekulární zařízení, supramolekulární chemie, nanočástice – příprava cyklodextrinů, fullerenů, calixarenů, liposomů. Fotochemické senzory, molecular beacons, fluorescenční značky, katechany a rotaxany. Modifikované nanočástice, chemické metody přípravy.
- Vysokokapacitní screening léčiv, knihovny látek, jejich typy. Kombinatoriální přístup k organické syntéze. Historický souhrn – od tradiční medicíny po racionální design nových léčiv.
- Vztah mezi strukturou a aktivitou malých molekul, jeho kvantifikace, předpovědi vlastností nových sloučenin. Molekulární modelování. Deskriptory. Bioisostery. QSAR.
- Fyzikální, chemické a biologické vlastnosti léčiv. Lipinského pravidla, lipofilicita vs. hydrofilicita,
ADME-TOX vlastnosti a jejich předpovědi in silico. Proléčiva. - Chemické systémy v oblasti diagnostik. Využití fluorescence a luminiscence v chemické biologii. Princip fluorescence, vlastnosti fluorescenčních látek a jejich kvantifikace. Fluorescenční proteiny a nukleosidy. Genové reportéry, luminiscenční technologie.
- Cíle léčby na molekulární úrovni. Proteiny, enzymy, receptory, signální dráhy. Vazba ligandu na cíl – fyzikální podstata (entropický a enthalpický příspěvek).
- Bioortogonální reakce a jejich využití. Click reakce s využitím katalyzátoru a bez katalyzátoru. Další příklady (nejen) cykloadičních reakcí kompatibilních s živým organizmem. Principy, stereochemie.
- Regulace genové exprese, epigenetika, regulace transkripce a translace, princip fungování miRNA, siRNA.