OMICS Proteomika

OMICS Proteomika

Mgr. Karel Harant

Mgr. Karel Harant — Vedoucí laboratoře

O nás

Hmotnostně spektrometrické pracoviště poskytující analytické služby v oblasti proteomiky, metabolomiky a analýzy malých molekul. 

 

23.4.2019 Aktuální čekací doba od doručení vzorků do odevzdání dat je přibližně 6 až 7 týdnů

 

  • Proteomika: Jsme přístrojově nadstandardně dobře a moderně vybavená laboratoř disponující technickým zázemím pro provedení většiny v současnosti používaných proteomických měření. Hmotnostní spektrometry jsou doplněny  drobnějšími, ale pro moderní proteomiku stejně nezbytnými  přístroji. Zákazníkům poskytujeme plný proteomický servis zahrnující izolaci proteinů z dodaného vzorku, štěpení trypsinem, analýzu na nanoLC/MS a vyhodnocení dat. Rovněž poskytujeme konzultace k návrhu experimentu a volbě vhodných kontrol, umožnujících dobrou interpretaci získaných dat. Po domluvě a ve spolupráci se zákazníkem provádíme rovněž analýzy některých posttranslačních modifikací. Od roku 2015 odbavujeme zhruba 300 zakázek ročně - jedná se asi o 3000 vzorků. Výsledky zakládající se na měření z naší laboratoře byly použity v několika desítkách publikací. Pro konzultaci Vašeho záměru kontaktujte prosím Karla Haranta nebo Pavla Talacka.
  • Metabolomika: Servisně provádíme cílenou i necílenou analýzu malých molekul. Díky kombinaci vybavení pro LC/MS a GCxGC-MS je možné měřit široké spektrum látek. Na LC používáme několik druhů kolon pro reverzní fázi a pro HILIC, pro GC disponujeme rovněž kolonami pro různé typy analytů. Jednotlivá měření je vždy třeba předem konzultovat, pro každou skupinu látek je potřeba zvolit individuální přístup a metodu. Kontaktujte, prosím, Petra Žáčka nebo Annu Březinovou. 
  • Laboratoř je vybavena následující přístrojovou technikou:

         1) Tribridním hmotnostním spektrometrem Thermo Orbitrap Fusion, který je vhodný zejména na necílené proteomické experimenty a necílenou metabolomiku.

 

         2) Trojitým quadrupólem Thermo Quantiva, který je vhodný na cílené proteomické experimenty a cílenou kvantifikaci malých molekul

 

         3) Dvoudimenzionálním komprehensivním plynovým chromatografem kombinovaným s hmotnostním analyzátorem Leco - Pegasus® 4D GCxGC-TOFMS pro

              identifikace a kvantifikace těkavých látek, mastných kyselin a dalších analytů vhodných pro GC.

 

  • Hmotnostní spektrometry jsou doplněny  čtyřmi sestavami různých kapalinových chromatografií

    umožňujícími nám poktrýt široké spektrum aplikací.

  • Služby jsou poskytovány jako servis, za finanční úhradu, nepožadujeme spoluautorství na vzniklých publikacích. Jsme však rádi za uvedení laboratoře v poděkování.

 

 

 

 

Aktuality

Akce

Služby

Naše laboratoř nabízí tyto služby:

   

    Necílená bottom up proteomika 

    Cílená bottom up proteomická analýza

    Cílená analýza malých molekul

 

Služby

01

Princip necíleného proteomického experimentu

02

Necílená proteomika

02

Cílená proteomika

03

Cílená metabolomika

Vybavení

Hmotnostní spektrometry

Orbitrap Fusion

Orbitrap Fusion

     Nejdůležitější vybavení naší proteomické laboratoře. Hmotnostní spektrometr kombinující Quadrupól, Iontovou past a Orbitrap.  Quadrupól je používán pouze jako hmotnostní filtr pro výběr prekurzorů, za ním se přístroj větví a ionty mohou cestovat buď do Orbitrapu -  velmi přesného a vysokorozlišovacího hmotnostního analyzátotu využívajícího pro určení jejich  hmoty Fourierovu transformaci nebo do kolizní cely, kde mohou být fragmentovány. Odtud vede cesta buď zpět do Orbitrapu a nebo dále do lineární iontové pasti. Ta slouží jako druhý hmotnostní analyzátor v přístroji. Je méně přesná a nízkorozlišovací, poskytuje však větší citlivost a možnost fragmentace iontů. Produkty fragmentace mohou být v pasti izolovány a znovu fragmentovány. Tak je umožněna analýza v MS3 a i vyšších stupních fragmentace. 

     V bottom up proteomice je důležitou veličinou počet proteinů, které jsou během analýzy identifikovány.  A ten je přímo úměrný počtu spekter, které je hmotnostní spektrometr schopen získat.  Získání spektra se sestává ze dvou fází - akumulační , kdy se shromažďuje dostatečné množství iontu, který je pak fragmentován, a akviziční fázi, kdy je změřena hmota fragmentů.  Zatímco akumulovat můžeme vždy pouze jeden iont, tak měřit  spektra můžeme na obou detektorech současně . A právě kombinace akvizice dat na obou detektorech je jednou z možností, jak na Fusionu získat nejvíce identifikovaných (potažmo kvantifikovaných)  proteinů. 

Graf níže zobrazuje počet proteinových identifikací získaných ze vzorku HELA buněk,  2,25 hodiny trvající gradient. Jedná se o komerčně dostupný triptický digest od Thermo Pierce ( https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/88328 ) který by měl být vždy stejný. Používámen tento vzorek pro kontrolu kvality v pravidelných intervalech, při nízkém počtu identifikací, čištíme kapalinovou chromatografii, kalibrujeme a čistíme  instrument a podnikáme další kroky vedoucí k optimálnímu stavu.  Pokud se domníváme, že bylo ovlivněno i měření zákaznických vzorků, tak je automaticky přeměřujeme.

Trojitý quadrupól Thermo Quantiva

Trojitý quadrupól Thermo Quantiva

Trojitý kvadrupól disponující vysokokapacitním iontovým zdrojem. První a třetí kvadrupól slouží jako hmotnostní filtry pro izolaci prekursoru respektive fragmentu. Druhý kvadrupól slouží jako argonová kolizní cela.

 

Minimální izolační okno prekurzoru 0,2Da zajištuje vysokou selektivitu.  Je možné měřit až 500 přechodů za vteřinu. Přepínání polarity 25ms.

 

Leco - Pegasus® 4D GCxGC-TOFMS

Leco - Pegasus® 4D GCxGC-TOFMS

2D plynová chromatografie kombinovaná s TOF hmotnostním analyzátorem vybavená robotem pro nástřik a přípravu vzorků Gerstel.

Kapalinová chromatografie

ICS 4000 Capilary ion exchange chromatography Thermo Dionex

ICS 4000 Capilary ion exchange chromatography Thermo Dionex

anion exchange

nano LC Thermo Dionex  Ultimate 3000

nano LC Thermo Dionex Ultimate 3000

Nano průtoková kapalinová chromatografie určená pro proteomické aplikace

Příprava vzorků

Low flow  fraction collector -  Spider

Low flow fraction collector - Spider

Loss-less  fraction collector inspired by this work:

High Flow fraction collector

High Flow fraction collector

Sběrač frakcí pro před separaci vzorků za průtoků mezi 50-500 ul za minutu. Používaný rovněž k depleci séra.

Software

Proteome Discoverer 2.2

Proteome Discoverer 2.2

Proteomický software od firmy Thermo. Od verze 2.2 podporuje labelfree kvantifikaci. Vyniká ve zpracování experimetů kde byla použita izobarická značka (TMT, ITRAQ), takovéto experimenty vyhodnocujeme primárně v tomto programu.

Na Vaše přání ho můžeme použít i pro prohledání Vašich labelfree dat.

 

Scaffold Q+S 4.6.1

Scaffold Q+S 4.6.1

Software schopný pracovat s  výsledky vyhledávání z různých vyhledávacích algoritmů, sám má integrovaný X! Tandem. 

Vhodný pro integraci a vizualizaci výsledků hledání z různých zdrojů. 

http://www.proteomesoftware.com/products/scaffold/

Compound Discoverer 2.0

Compound Discoverer 2.0

http://planetorbitrap.com/compound-discoverer#.XFwbKlVKgUE

TraceFinder

TraceFinder

Software package for targeted SRM and MRM data acquisition, data processing and quantification

https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/OPTON-30491

Software - volně dostupný

Volně dostupný software pro prohledávání MS proteomických dat, má v sobě integrovaný vyhledávací algoritmus Andromeda. Za vývojem stojí Prof. Mathias Mann, PhD. a Prof. Jürgen Cox, PhD. Vynikajícně implementuje lebellfree kvantifikaci. V naší laboratoři se jedná o nástroj první volby pro prohledávání Vašich dat.

 

https://www.youtube.com/channel/UCKYzYTm1cnmc0CFAMhxDO8w/videos

http://www.coxdocs.org/doku.php?id=maxquant:start

Cox J., Hein M. Y., Luber C. A., Paron I., Nagaraj N., and Mann M., Accurate Proteome-wide Label-free Quantification by Delayed Normalization and Maximal Peptide Ratio Extraction, Termed MaxLFQ. Mol Cell Proteomics, 2014, 13, pp 2513–2526.

Volně dostupný software z dílny Prof. Jürgena Coxe, PhD a Dr Tyanove. Jedinečné grafické rozhraní pro zpracování dat z MaxQuant hledání a jejich rozsáhlé statistké a grafické zpracování. 

https://www.biochem.mpg.de/5111810/perseus

https://www.youtube.com/channel/UCKYzYTm1cnmc0CFAMhxDO8w/videos

https://www.nature.com/articles/nmeth.3901

Tyanova, S., Temu, T., Sinitcyn, P., Carlson, A., Hein, M., Geiger, T., Mann, M. and Cox, J. The Perseus computational platform for comprehensive analysis of (prote)omics data. Nature Methods, 2016.

 

Skyline je volně dostupný software vyvíjený skupinou Prof. MacCosse na University of Washington. Slouží ke zpracování a analýze dat z cílených experimentů (SRM, MRM, PRM), Data Independent experimentů (SWATH) a extrakci chromatogramů na základě MS1 signálu u Data Dependent experimentů. Je možné v něm provádět jak relativní, tak absolutní kvantifikaci. Zároveň je možné zde vyhodnocovat nejen label free experimenty, ale i experimenty využívající ke kvantifikaci peptidy značené těžkými izotopy.

  • Bioinformatics. 2010 Apr 1;26(7):966-8. doi: 10.1093/bioinformatics/btq054. Epub 2010 Feb 9.
    Skyline: an open source document editor for creating and analyzing targeted proteomics experiments.
    MacLean B1, Tomazela DM, Shulman N, Chambers M, Finney GL, Frewen B, Kern R, Tabb DL, Liebler DC, MacCoss MJ.
  • Mol Cell Proteomics. 2012 May;11(5):202-14. doi: 10.1074/mcp.M112.017707. Epub 2012 Mar 26.
    Platform-independent and label-free quantitation of proteomic data using MS1 extracted ion chromatograms in skyline: application to protein acetylation and phosphorylation.
    Schilling B1, Rardin MJ, MacLean BX, Zawadzka AM, Frewen BE, Cusack MP, Sorensen DJ, Bereman MS, Jing E, Wu CC, Verdin E, Kahn CR, Maccoss MJ, Gibson BW.
  • Anal Chem. 2010 Dec 15;82(24):10116-24. doi: 10.1021/ac102179j. Epub 2010 Nov 19.
    Effect of collision energy optimization on the measurement of peptides by selected reaction monitoring (SRM) mass spectrometry.
    Maclean B1, Tomazela DM, Abbatiello SE, Zhang S, Whiteaker JR, Paulovich AG, Carr SA, Maccoss MJ.

Ceník

Níže naleznete orientační ceny bez DPH pro rok 2019, cena každé jednotlivá zakázky je však stanovena individuálně při úvodní konzultaci.

Na větší série vzorků je možné obdržet množstevní slevu.  

 

  -  Izolace proteinů ze vzorku za použití detergentu, štěpení trypsinem, odstarnění detergentu  - 590 Kč,-

  -  Izolace proteinů ze vzorku tukové tkáně, odstarnění tukové složky, detergentové, štěpení trypsinem, odstranění detergentu - 800 Kč,-

  -  Hodina měření gradientu na stroji Orbitrap Fusion, cena zahrnuje prohledání dat a základní statistické vyhodnocení - 1125 Kč,-

  -  Deplece séra na koloně Agilent MARS14 -  925 Kč,-

  -  Prefrakcionace peptidů v alkalickém pH - 660 Kč,-

   - Hodina práce operátora (pokročilé prohledávání dat nad rámec základního hledání, znovuprohledávání již odevzdaných výsledků, bioinformatická analýza atd.)  - 600 Kč,- 

Pro smysluplné výsledky a možnost statistického zpracování je potřeba vždy měřit kontrolu a vzorek a to nejlépe v biologickém triplikátu.

Příklady celých experimentů: 

  -  Imunoprecipitace : 3x kontrola a 3x vzorek, tzn 6x zpracování vzorku, 6x měření na 1,25hod gradientu -> 12000 Kč,- za experiment

  -  Porovnání vzorků jaterní tkáně z myší : 3x kontrola a 3x vzorek, tzn 6x zpracování vzorku, 6x měření na 2,25hod gradientu -> 18750 Kč,- za experiment

 

Ceny za metabolomická měření jsou vždy stanovovány individuálně pro konkrétní zakázku, kontaktujte prosím Petra Žáčka.

 

stáhnout ceník

Publikace

2019

Makki A., Rada P, Žárský V., Kereiche S., Kovacik L., Novotny M., Jores T., Rapaport D., Tachezy J. 2019 Triplet-pore structure of a highly divergent TOM complex of hydrogenosomes in Trichomonas vaginalis. PLoS Biology. 17(1):e3000098. doi: 10.1371/journal.pbio.3000098

  

Syslova, E., Landa, P., Stuchlikova, L.R., Matouskova, P., Skalova, L., Szotakova, B., Navratilova, M., Vanek, T. and Podlipna, R. (2019) Metabolism of the anthelmintic drug fenbendazole in Arabidopsis thaliana and its effect on transcriptome and proteome. Chemosphere, 218, 662-669.

Erban, Sopko, Talacko, Harant, Kadlikova, Halesova, Riddellova, Pekas; 2019, Journal of Proteomics; Chronic exposure of bumblebees to neonicotinoid imidacloprid suppresses the entire mevalonate pathway and fatty acid synthesis

Erban, Zitek, Bodrinova, Talacko, Bartos, Hrabak; Comprehensive proteomic analysis of exoproteins expressed by ERIC I, II, III and IV Paenibacillus larvae genotypes reveals a wide range of virulence factors, Virulence 10:1, 2019

Erban, Shcherbachenko, Talacko, Harant; The Unique Protein Composition of Honey Revealed by Comprehensive Proteomic Analysis: Allergens, Venom-like Proteins, Antibacterial Properties, Royal Jelly Proteins, Serine Proteases, and Their Inhibitors, Journal of Natural Products, 2019

Palyzová, A., Zahradník, J., Marešová, H., & Řezanka, T. (2019). Characterization of the catabolic pathway of diclofenac in Raoultella sp. KDF8. International Biodeterioration & Biodegradation, 137, 88–94. doi:10.1016/j.ibiod.2018.11.013

Jankovska, E., Svitek, M., Holada, K. and Petrak, J. (2019) Affinity depletion versus relative protein enrichment: a side-by-side comparison of two major strategies for increasing human cerebrospinal fluid proteome coverage. Clin Proteomics, 16, 9.

Vit, O., Harant, K., Klener, P., Man, P. and Petrak, J. (2019) A three-pronged "Pitchfork" strategy enables an extensive description of the human membrane proteome and the identification of missing proteins. J Proteomics, 204, 103411.

Makukhin, N., Havelka, V., Polachova, E., Rampirova, P., Tarallo, V., Strisovsky, K. and Misek, J. (2019) Resolving oxidative damage to methionine by an unexpected membrane-associated stereoselective reductase discovered using chiral fluorescent probes. FEBS J.

Kohutova, J., Elsnicova, B., Holzerova, K., Neckar, J., Sebesta, O., Jezkova, J., Vecka, M., Vebr, P., Hornikova, D., Szeiffova Bacova, B. et al. (2018) Anti-arrhythmic Cardiac Phenotype Elicited by Chronic Intermittent Hypoxia Is Associated With Alterations in Connexin-43 Expression, Phosphorylation, and Distribution. Front Endocrinol (Lausanne), 9, 789.

2018

Van Nguyen P., Hlavacek O., Marsikova J., Vachova L., Palkova Z. (2018) Cyc8p and Tup1p transcription regulators antagonistically regulate Flo11p expression and complexity. PLoS genetics, https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1007495

Sykora, M., Pospisek, M., Novak, J., Mrvova, S., Krasny, L. and Vopalensky, V. (2018) Transcription apparatus of the yeast virus-like elements: Architecture, function, and evolutionary origin. PLoS Pathog, 14, e1007377.

Bilkova, B., Swiderska, Z., Zita, L., Laloe, D., Charles, M., Benes, V., Stopka, P. and Vinkler, M. (2018) Domestic Fowl Breed Variation in Egg White Protein Expression: Application of Proteomics and Transcriptomics. J Agric Food Chem, 66, 11854-11863.

Melenovsky, V., Cervenka, L., Viklicky, O., Franekova, J., Havlenova, T., Behounek, M., Chmel, M. and Petrak, J. (2018) Kidney Response to Heart Failure: Proteomic Analysis of Cardiorenal Syndrome. Kidney Blood Press Res, 43, 1437-1450.

Rossmeisl, M., Pavlisova, J., Janovska, P., Kuda, O., Bardova, K., Hansikova, J., Svobodova, M., Oseeva, M., Veleba, J., Kopecky, J., Jr. et al. (2018) Differential modulation of white adipose tissue endocannabinoid levels by n-3 fatty acids in obese mice and type 2 diabetic patients. Biochim Biophys Acta, 1863, 712-725.

Kuda, O., Brezinova, M., Silhavy, J., Landa, V., Zidek, V., Dodia, C., Kreuchwig, F., Vrbacky, M., Balas, L., Durand, T. et al. (2018) Nrf2-Mediated Antioxidant Defense and Peroxiredoxin 6 Are Linked to Biosynthesis of Palmitic Acid Ester of 9-Hydroxystearic Acid. Diabetes, 67, 1190-1199.

Rohde, F., Schusser, B., Hron, T., Farkasova, H., Plachy, J., Hartle, S., Hejnar, J., Elleder, D. and Kaspers, B. (2018) Characterization of Chicken Tumor Necrosis Factor-alpha, a Long Missed Cytokine in Birds. Front Immunol, 9, 605.

Mach, J., Bila, J., Zeniskova, K., Arbon, D., Malych, R., Glavanakovova, M., Nyvltova, E. and Sutak, R. (2018) Iron economy in Naegleria gruberi reflects its metabolic flexibility. Int J Parasitol.

Kuntova, B., Stopkova, R. and Stopka, P. (2018) Transcriptomic and Proteomic Profiling Revealed High Proportions of Odorant Binding and Antimicrobial Defense Proteins in Olfactory Tissues of the House Mouse. Front Genet, 9, 26.

Ulicna, Rohozkova, Hozak; Multiple Aspects of PIP2 Involvement in C. elegans Gametogenesis; Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 2679

2017

Cerna M, Kuntova B, Talacko P, Stopkova R, and Stopka P. 2017. Differential regulation of vaginal lipocalins (OBP, MUP) during the estrous cycle of the house mouse. Sci Rep 7:11674.

Erban, T., Harant, K., Chalupnikova, J., Kocourek, F. and Stara, J. (2017) Beyond the survival and death of the deltamethrin-threatened pollen beetle Meligethes aeneus: An in-depth proteomic study employing a transcriptome database. J Proteomics, 150, 281-289.

Stopkova R, Klempt P, Kuntova B, and Stopka P. 2017. On the tear proteome of the house mouse (Mus musculus musculus) in relation to chemical signalling. PeerJ 6:e3541.

Valis, K., Grobarova, V., Hernychova, L., Buganova, M., Kavan, D., Kalous, M., Cerny, J., Stodulkova, E., Kuzma, M., Flieger, M. et al. (2017) Reprogramming of leukemic cell metabolism through the naphthoquinonic compound Quambalarine B. Oncotarget, 8, 103137-103153.

Stafkova, J., Rada, P., Meloni, D., Zarsky, V., Smutna, T., Zimmann, N., Harant, K., Pompach, P., Hrdy, I. and Tachezy, J. (2017) Dynamic secretome of Trichomonas vaginalis: Case study of beta-amylases. Mol Cell Proteomics.

Vyklicka, L., Boukalova, S., Macikova, L., Chvojka, S. and Vlachova, V. (2017) The human transient receptor potential vanilloid 3 channel is sensitized via the ERK pathway. J Biol Chem.

Vosahlikova, M., Ujcikova, H., Chernyavskiy, O., Brejchova, J., Roubalova, L., Alda, M. and Svoboda, P. (2017) Effect of therapeutic concentration of lithium on live HEK293 cells; increase of Na+/K+-ATPase, change of overall protein composition and alteration of surface layer of plasma membrane. Biochim Biophys Acta, 1861, 1099-1112.

2016

Hartmannova, H., Piherova, L., Tauchmannova, K., Kidd, K., Acott, P.D., Crocker, J.F., Oussedik, Y., Mallet, M., Hodanova, K., Stranecky, V. et al. (2016) Acadian variant of Fanconi syndrome is caused by mitochondrial respiratory chain complex I deficiency due to a non-coding mutation in complex I assembly factor NDUFAF6. Hum Mol Genet, 25, 4062-4079.

Manakov, D., Ujcikova, H., Pravenec, M. and Novotny, J. (2016) Alterations in the cardiac proteome of the spontaneously hypertensive rat induced by transgenic expression of CD36. J Proteomics, 145, 177-186.

Stopka P, Kuntova B, Klempt P, Havrdova L, Cerna M, and Stopkova R. 2016. On the saliva proteome of the Eastern European house mouse (Mus musculus musculus) focusing on sexual signalling and immunity. Sci Rep 6:32481.

Vit, O., Man, P., Kadek, A., Hausner, J., Sklenar, J., Harant, K., Novak, P., Scigelova, M., Woffendin, G. and Petrak, J. (2016) Large-scale identification of membrane proteins based on analysis of trypsin-protected transmembrane segments. J Proteomics, 149, 15-22.

Ujcikova, H., Vosahlikova, M., Roubalova, L. and Svoboda, P. (2016) Proteomic analysis of protein composition of rat forebrain cortex exposed to morphine for 10days; comparison with animals exposed to morphine and subsequently nurtured for 20days in the absence of this drug. J Proteomics, 145, 11-23.

Tým

Mgr. Karel Harant

Mgr.
Karel Harant

Vedoucí proteomické servisní laboratoře

karel.harant@natur.cuni.cz
+420325873925
Mgr. Pavel Talacko

Mgr.
Pavel Talacko

Necílená proteomika, cílená proteomika

pavel.talacko@natur.cuni.cz
+420325873925
RNDr. Petr Žáček, Ph.D.

RNDr.
Petr Žáček, Ph.D.

GC/MS specialista, analýza malých molekul

zacek@natur.cuni.cz
+420325873925
Mgr. Anna Březinová

Mgr.
Anna Březinová

LC/MS specialista, analýza malých molekul

anna.brezinova@natur.cuni.cz
+420325873925
Mgr. Veronika Ševců

Mgr.
Veronika Ševců

vědecký pracovník, příprava proteomických vzorků

veronika.sevcu@natur.cuni.cz
+420325873925