Mechanismy buněčné diferenciace a nádorové transformace závislé na proteázách

Mechanismy buněčné diferenciace a nádorové transformace závislé na proteázách

Ing. Milan Jakubek, Ph.D.

Ing. Milan Jakubek, Ph.D. — Vedoucí projektu

O nás

Náplní naší skupiny je molekulární design, syntéza, separace, charakterizace a bioanalytické testování medicinálně aktivních organických látek a jejich formulací. Z pohledu medicinálních aplikací se zaměřujeme na teranostika, celulární próby, enzymatické, epigenetické a léčiva. Molekulární design vychází z organických látek na strukturním motivu například hydrazonů, methiniových solí, kumarinů, kurkumínů či Trögerových bází atd. Medicinální potenciál připravených molekul je testována samostatně či ve spolupráci s vynikajícími kolegy z Česka a zahraničí. Další podrobné informace o vědecko výzkumné činnosti lze nalézt v našich projektech a publikacích.

Studenti a vědečtí pracovníci mají v naší skupině možnost pracovat na zajímavých výzvách a netriviálních problémech experimentálního výzkumu a vývoje na pomezí chemie a medicíny v oblasti přírodních věd. Naše skupina se dělí na několik laboratoří dle svých činností: Laboratoř organické syntézy, Formulační laboratoř, Analytická a Bioanalytická laboratoř.

Výzkumná témata

  • Design, syntéza, separace a charakterizace malých biologicky aktivních organických molekul a teranostik
  • Deriváty bioaktivních přírodních látek, např. tryptanthrinů, phaitanthrinů, ankaflavinu a monascinu, kurkuminu
  • Deriváty Trögerových bazí
  • Chelátory kovů pro medicinální aplikace
  • Nové fluorescenční látky pro značení buněčných organel (např. deriváty kumarinu, benzofuranu, naftalimidu, pyrrolopyrrolů, methiniové soli)
  • Medicinální formulace tuhých a kapalných forem včetně lékových
  • Design a příprava nomedicinálních forem nosičů, léčiv a formulací
  • Nanomedicína

Smluvní výzkum

V rámci našich vědecko výzkumných činnosti spolupracujeme s několika komerčními subjekty v rámci smluvního výzkumu. Hlavními cíli smluvního výzkumu jsou

  • Design, syntéza, separace a charakterizace organických molekul
  • Mikro/nanomizace látek pomocí suchého a mokrého mletí
  • Vývoj a výzkum formulací pro medicinální aplikace včetně léčiv či doplňků stravy
  • Validace analytických technik
  • Odborné konzultace a návrh v oblasti medicinální chemie, syntetické chemie, farmaceutických technologií či analytické chemie

Významné vybavení

Laboratoře jsou plně vybaveny pro organickou syntézu, separaci či charakterizaci látek. Součástí skupiny jsou taktéž laboratoře zamřené na bioanalýzu, práci s buněčnou matricí či formulace.

  • UV/VIS spektrofotometr SHIMADZU UV-2401
  • Microplate UV/VIS reader SpecraMax®
  • HPLC-UV/VIS, gradient, semiprep
  • Flash/Pure chromatograf
  • Vysoko energetický kuličkový mlýn Emax (Retsch)
  • LabScale reaktor 4 L

Aktuality

Publikace

2021

Kejik, Z.; Kaplanek, R.; Masarik, M.; Babula, P.; Matkowski, A.; Filipensky, P.; Vesela, K.; Gburek, J.; Sykora, D.; Martasek, P.; Jakubek, M., Iron Complexes of Flavonoids-Antioxidant Capacity and Beyond. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22 (2), 20. DOI: 10.3390/ijms22020646

Dachev, M.; Bryndova, J.; Jakubek, M.; Moucka, Z.; Urban, M., The Effects of Conjugated Linoleic Acids on Cancer. Processes 2021, 9 (3), 17. DOI: 10.3390/pr9030454

Jakubek, M.; Masarik, M.; Briza, T.; Kaplanek, R.; Vesela, K.; Abramenko, N.; Martasek, P., PPO-Inhibiting Herbicides and Structurally Relevant Schiff Bases: Evaluation of Inhibitory Activities against Human Protoporphyrinogen Oxidase. Processes 2021, 9 (2), 16. DOI: 10.3390/pr9020383

Fialova Leischner, J.; Raudenska, M.; Babula, P.; Masarik, M.; Jakubek, M.; Kejik, Z.; Martasek, P.; Matkowski, A.; Filipensky, P., Novel Mitochondria-targeted Drugs for Cancer Therapy. Mini-Reviews in Medicinal Chemistry 2021, 21 (7), 816-832. DOI: 10.2174/1389557520666201118153242

Abramenko, N.; Kejik, Z.; Kaplanek, R.; Tatar, A.; Brogyanyi, T.; Pajkova, M.; Sykora, D.; Vesela, K.; Antonyova, V.; Dytrych, P.; Ikeda-Saito, M.; Martasek, P.; Jakubek, M., Spectroscopic study of in situ-formed metallocomplexes of proton pump inhibitors in water. Chem. Biol. Drug Des. 2021, 97 (2), 305-314. DOI: 10.1111/cbdd.13782

Abramenko, N.; Vellieux, F.; Tesařová, P.; Kejík, Z.; Kaplánek, R.; Lacina, L.; Dvořánková, B.; Rösel, D.; Brábek, J.; Tesař, A.; Jakubek, M.; Smetana, K., Estrogen Receptor Modulators in Viral Infections Such as SARS−CoV−2: Therapeutic Consequences. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22 (12), 6551. DOI: 10.3390/ijms22126551

2020

David Sýkora, Jindřich Jindřich, Vladimír Král, Milan Jakubek, Ameneh Tatar, Zdeněk Kejík, Pavel Martásek, Sergey Zakharov, Formaldehyde Reacts with Amino Acids and Peptides with a Potential Role in Acute Methanol Intoxication, Journal of Analytical Toxicology, (2020), https://doi.org/10.1093/jat/bkaa039

Krejcir, R.;  Briza, T.;  Sterba, M.;  Simoncik, O.;  Muller, P.;  Coates, P. J.;  Martasek, P.;  Vojtesek, B.; Zatloukalova, P., Anticancer pentamethinium salt is a potent photosensitizer inducing mitochondrial disintegration and apoptosis upon red light illumination. J. Photochem. Photobiol., B 2020, 209, 111939. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2020.111939

 

Havlik, M.; Talianova, V.; Briza, T.; Kaplanek, R.; Martasek, P.; Kralova, J.; Kral, V. Preparation of naphthalimidofurans for applications in molecular biology. WO2020114531A1, 2020.

Talianova, V.; Briza, T.; Krcova, L.; Dolensky, B.; Kralova, J.; Martasek, P.; Kral, V.; Havlik, M., Coumarin Troger's base derivatives with cyanine substitution as selective and sensitive fluorescent lysosomal probes. Bioorg. Chem. 2020, 94, 103447. DOI: 10.1016/j.bioorg.2019.103447

Synytsya, A.; Poučková, P.; Zadinová, M.; Troshchynska, Y.; Štětina, J.; Synytsya, A.; Saloň, I.; Král, V., Hydrogels based on low-methoxyl amidated citrus pectin and flaxseed gum formulated with tripeptide glycyl-l-histidyl-l-lysine improve the healing of experimental cutting wounds in rats. Int. J. Biol. Macromol. 2020, 165, 3156-3168. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.09.251

Krcova, L.; Rimpelova, S.; Havlik, M.; Dolensky, B.; Vellieux, F.; Ruml, T.; Martasek, P.; Kral, V.; Briza, T., Highly selective mitochondrial probes based on fluorinated pentamethinium salts: On two-photon properties and microscopic applications. Dyes and Pigments 2020, 172, 107802. DOI: 10.1016/j.dyepig.2019.107802

Brabek, J.; Jakubek, M.; Vellieux, F.; Novotny, J.; Kolar, M.; Lacina, L.; Szabo, P.; Strnadova, K.; Rosel, D.; Dvainkova, B.; Smetana, K., Interleukin-6: Molecule in the Intersection of Cancer, Ageing and COVID-19. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21 (21). DOI: 10.3390/ijms21217937

Antonyova, V.; Kejik, Z.; Brogyanyi, T.; Kaplanek, R.; Pajkova, M.; Talianova, V.; Hromadka, R.; Masarik, M.; Sykora, D.; Miksatkova, L.; Martasek, P.; Jakubek, M., Role of mtDNA disturbances in the pathogenesis of Alzheimer's and Parkinson's disease. DNA Repair 2020, 91-92, 102871. DOI: 10.1016/j.dnarep.2020.102871

Abramenko, N.; Kejik, Z.; Kaplanek, R.; Tatar, A.; Brogyanyi, T.; Pajkova, M.; Sykora, D.; Vesela, K.; Antonyova, V.; Dytrych, P.; Ikeda-Saito, M.; Martasek, P.; Jakubek, M., Spectroscopic study of in situ-formed metallocomplexes of proton pump inhibitors in water. Chem. Biol. Drug Des. 2020, 97 (2), 305-314. DOI: 10.1111/cbdd.13782

2019

Jakubek, M., Kejik, Z., Kaplanek, R., Antonyova, V., Hromadka, R., Sandrikova, V., Sykora, D., Martasek, P., & Kral, V. (2019). Hydrazones as novel epigenetic modulators: Correlation between TET 1 protein inhibition activity and their iron(II) binding ability. Bioorg Chem, 88, 102809. doi:10.1016/j.bioorg.2019.02.034

Briza, T., Kralova, J., Rimpelova, S., Havlik, M., Kaplanek, R., Kejik, Z., Martasek, P., Mikula, I., Dzubak, P., Hajduch, M., Ruml, T., & Kral, V. (2019). Pentamethinium salts as ligands for cancer: Sulfated polysaccharide co-receptors as possible therapeutic target. Bioorg Chem, 82, 74-85. doi:10.1016/j.bioorg.2018.02.011

Havlik, M., Talianova, V., Kaplanek, R., Briza, T., Dolensky, B., Kralova, J., Martasek, P., & Kral, V. (2019). Versatile fluorophores for bioimaging applications: pi-expanded naphthalimide derivatives with skeletal and appendage diversity. Chem Commun (Camb), 55(18), 2696-2699. doi:10.1039/c8cc09638d

Krčová, L., Krejcir, R., Zatloukalova, P., Briza, T., Coates, P.J., Sterba, M., Müller, P., Kralová, J., Martasek, P., Kral, V., Vojtesek, B. (2019) A cyclic methinium salt induces cancer cell cytotoxicity through mitophagy inhibition and energetic collapse. International Journal of Molecular Sciences, 20, 4208. doi: 10.3390/ijms20174208

Róbert Hromádka, Zdeněk Kejík, Milan Jakubek, Robert Kaplánek, Viera Šandriková, Marian Urban, Pavel Martásek, Vladimír Král: Pigments from Filamentous Ascomycetes for Combination Therapy. Curr. Med. Chem. 26 (2019) 3812-3834. doi: 10.2174/0929867325666180330091933.

Milan Jakubek, Zdeněk Kejíka, Robert Kaplánek, Róbert Hromádka, Viera Šandriková, David Sýkora, Veronika Antonyová, Marian Urban, Petr Dytrych, Ivan Mikula, Pavel Martásek, Vladimír Král: Strategy for improved therapeutic efficiency of curcumin in the treatment of gastric cancer. Biomed. Pharmacother. 118 (2019) 109278. doi: 10.1016/j.biopha.2019.109278

2018

Kejik, Z., Jakubek, M., Kaplanek, R., Kralova, J., Mikula, I., Martasek, P., & Kral, V. (2018). Epigenetic bagents in combined anticancer therapy. Future Med Chem, 10(9), 1113-1130. doi:10.4155/fmc-2017-0203

2017

Kejik, Z., Kaplanek, R., Havlik, M., Briza, T., Jakubek, M., Kralova, J., Mikula, I., Martasek, P., & Kral, V. (2017). Optical probes and sensors as perspective tools in epigenetics. Bioorg Med Chem, 25(8), 2295-2306. doi:10.1016/j.bmc.2017.01.011

2016

Brezaniova, I., Hruby, M., Kralova, J., Kral, V., Cernochova, Z., Cernoch, P., Slouf, M., Kredatusova, J., & Stepanek, P. (2016). Temoporfin-loaded 1-tetradecanol-based thermoresponsive solid lipid nanoparticles for photodynamic therapy. J Control Release, 241, 34-44. doi:10.1016/j.jconrel.2016.09.009

2015

Briza, T., Kralova, J., Dolensky, B., Rimpelova, S., Kejik, Z., Ruml, T., Hajduch, M., Dzubak, P., Mikula, I., Martasek, P., Pouckova, P., & Kral, V. (2015). Striking antitumor activity of a methinium system with incorporated quinoxaline unit obtained by spontaneous cyclization. Chembiochem, 16(4), 555-558. doi:10.1002/cbic.201402662

Kaplanek, R., Jakubek, M., Rak, J., Kejik, Z., Havlik, M., Dolensky, B., Frydrych, I., Hajduch, M., Kolar, M., Bogdanova, K., Kralova, J., Dzubak, P., & Kral, V. (2015). Caffeine-hydrazones as anticancer agents with pronounced selectivity toward T-lymphoblastic leukaemia cells. Bioorg Chem, 60, 19-29. doi:10.1016/j.bioorg.2015.03.003

Kaplanek, R., Havlik, M., Dolensky, B., Rak, J., Dzubak, P., Konecny, P., Hajduch, M., Kralova, J., & Kral, V. (2015). Synthesis and biological activity evaluation of hydrazone derivatives based on a Troger's base skeleton. Bioorg Med Chem, 23(7), 1651-1659. doi:10.1016/j.bmc.2015.01.029

Tým

Doc. RNDr. Michal Masařík, Ph.D. Doc. RNDr. Michal Masařík, Ph.D.

Doc. RNDr.
Michal Masařík, Ph.D.

Vědecký pracovník

michal.masarik@lf1.cuni.cz
+420325873021
Doc. Dr. RNDr. David Sýkora

Doc. Dr. RNDr.
David Sýkora

Vědecký pracovník

david.sykora@lf1.cuni.cz
+420325873025
Ing. Zdeněk Kejík, Ph.D. Ing. Zdeněk Kejík, Ph.D.

Ing.
Zdeněk Kejík, Ph.D.

Vědecký pracovník

zdenek.kejik@lf1.cuni.cz
+420325873025
Mgr. Alla Sinica, Ph.D. Mgr. Alla Sinica, Ph.D.

Mgr.
Alla Sinica, Ph.D.

Vědecký pracovník

alla.synytsya@lf1.cuni.cz
+420325873028
Ing. Lucie Mikšátková

Ing.
Lucie Mikšátková

Vědecký pracovník

lucie.krcova@lf1.cuni.cz
+420325873024
Ameneh Tatar, M.Sc. Ph.D.

Ameneh Tatar, M.Sc. Ph.D.

Vědecký pracovník

ameneh.tatar@lf1.cuni.cz
+420325873025
Ing. Miroslav Louma Ing. Miroslav Louma

Ing.
Miroslav Louma

Technicko hospodářský pracovník

miroslav.louma@lf1.cuni.cz
+420325873025
Bc. Vojtěch Albert Borek Bc. Vojtěch Albert Borek

Bc.
Vojtěch Albert Borek

Technicko hospodářský pracovník

vojtech.borek@lf1.cuni.cz
+420325873028

Výuka

V rámci skupiny Medicinální chemie je možné školit student v rámci Bc., Mgr. Či Ph.D. studia ve spolupráci například s Univerzitou Karlovou, VŠCHT Praha či jinou institucí. Témata prací jsou napříč oborů Medicína, chemie, biochemie, farmacie, genetika, analytická chemie, materiálové inženýrství či molekulární biologie a dalších. Níže jsou možnosti aktuálních témat prací.

Nabízená témata VŠ kvalifikačních prací

jméno název práce typ práce
Design, příprava a studium nových teranostik v medicinální chemii.
Malé organické molekuly, testování jejich cytostatické aktivity a inhibice interleukinu-6 včetně ovlivnění mitochondriální respirace
Deriváty antioxidantů jako teranostika zánětu
Nanomedicinální formulace a nosiče v terapii hlavo krčních nádorů
Analýza nesteroidních protizánětlivých léčiv v krevním séru
Analýza nesteroidních analgetik v krevním séru
Studium nových celulárních teranostik v analytické chemii
Spektroskopická charakterizace a studium dusíkatých syntetických receptorů pro ionty přechodných kovů