Výzkum a vývoj vysoce afinitních vazebných proteinů

Výzkum a vývoj vysoce afinitních vazebných proteinů

RNDr. Petr Malý, CSc.

RNDr. Petr Malý, CSc. — Vedoucí projektu

O nás

Projekt se zabývá systematickým studiem malých vazebných proteinů a aktivně vyvíjí metody jejich cíleného inženýrství prostředky molekulární a strukturní biologie a buduje nezbytné technické know-how k cílené konstrukci nových vazebných proteinů s požadovanými vlastnostmi. Navrhovány a připravovány jsou např. proteinové ligandy vážící se na cytokiny a jejich receptory, interferon γ, proteiny interleukinů 23, 12, 17 a jejich receptory.

Cíle:

  • Návrh a příprava malých vazebných proteinů vážících se s vysokou afinitou a specificitou na proteiny s biotechnologickým, diagnostickým či lékařským významem
  • Získání odborné kompetence s komerčním potenciálem - vývoj proteinů "na míru"

Jednou z rychle se rozvíjejících oblastí moderní biotechnologie se stala příprava nových typů malých vazebných proteinových molekul, které mohou svou specifitou a vysokou afinitou nahradit komplexní molekuly lidských protilátek, které stále zůstávají hlavním a tradičním nástrojem v diagnostice a terapii lidských onemocnění.

 

Nově vytvářené vazebné molekuly s cíleně směrovanou specifitou jsou vyvíjeny z odolných proteinových domén buď racionálním designem s využitím matematických a strukturních modelů nebo selekcí z vysoce komplexních kombinatoriálních knihoven proteinových variant, které jsou vystavovány na buněčném povrchu (tzv. cell-surface display), produkovány fágem (phage display) nebo vytvořeny in vitro ribosomálním komplexem (ribosome display). Nově vytvořené vazebné molekuly s cíleně směrovanou specifitou a vysokou afinitou jsou klíčovými nástroji k tvorbě nových a citlivých diagnostických souprav a biosenzorů, a pokud mají inhibiční účinky na vazbu ligandů s povrchovými buněčnými nebo intracelulárními receptory, mohou se stát velice atraktivními molekulami k vývoji terapeutik nové generace. Výhodou malých vazebných ligandů je jejich snadná příprava, vysoká termální a hydrodynamická stabilita, strukturní odolnost a možnost jejich dalšího zlepšování racionálními a genově-fúzními přístupy.

VÍCE INFORMACÍ

Aktuality

Publikace

2019

Kosztyu, P., Kuchar, M., Cerny, J., Barkocziova, L., Maly, M., Petrokova, H., Czernekova, L., Liskova, V., Raskova Kafkova, L., Knotigova, P., Masek, J., Turanek, J., Maly, P., Raska M. Proteins mimicking epitope of HIV-1 virus neutralizing antibody induce virus-neutralizing sera in mice. EBioMedicine, 47: 247–256, 2019. doi: 10.1016/j.ebiom.2019.07.015. ISSN: 2352-3964.

Plavec, T.V., Kuchar, M., Benko, A., Liskova, V., Cerny, J., Berlec, A., Maly, P. Engineered Lactococcus lactis Secreting IL-23 Receptor-Targeted REX Protein Blockers for Modulation of IL-23/Th17-Mediated Inflammation. Microorganisms, 7(5): 152, 2019. doi: 10.3390/microorganisms7050152. EISSN 2076-2607.

2018

Hlavnickova, M., Kuchar, M., Osicka, R., Vankova, L., Petrokova, H., Maly, M., Cerny, J., Arenberger, P., Maly, P. ABD-Derived Protein Blockers of Human IL-17 Receptor A as Non-IgG Alternatives for Modulation of IL-17-Dependent Pro-Inflammatory Axis. International Journal of Molecular Sciences, 19(10): 3089, 2018. doi: 10.3390/ijms19103089. eISSN: 1422-0067.

Skrlec, K., Zadravec, P., Hlavnickova, M., Kuchar, M., Vankova, L., Petrokova, H., Krizova, L., Cerny, J., Berlec, A., Maly, P. p19-Targeting ILP Protein Blockers of IL-23/Th-17 Pro-Inflammatory Axis Displayed on Engineered Bacteria of Food Origin. International Journal of Molecular Sciences, 19(7): 1933, 2018. doi: 10.3390/ijms19071933. ISSN 1422-0067.

Semeradtova, A., Stofik, M., Vankova, L., Maly, P., Stanek, O., Maly, J. Optical microchips based on high-affinity recombinant protein binders - Human serum albumin detection in urine. Sensors and Actuators B: Chemical, 272: 441-447, 2018. doi: 10.1016/j.snb.2018.05.180. ISSN: 0925-4005.

2017

Krizova, L., Kuchar, M., Petrokova, H., Osicka, R., Hlavnickova, M., Pelak, O., Cerny, J., Kalina, T., Maly, P. p19-targeted ABD-derived protein variants inhibit IL-23 binding and exert suppressive control over IL-23-stimulated expansion of primary human IL-17+ T-cells. Autoimmunity, 50: 102-113, 2017. doi: 10.1080/08916934.2016.1272598. ISSN 0891-6934.

2016

Maly, J., Stanek, O., Frolik, J., Maly, M., Ennen, F., Appelhans, D., Semeradtova, A., Wrobel, D., Stofik, M., Knapova, T., Kuchar, M., Stastna, L., Cermak, J., Sebo, P., Maly, P. Biocompatible Size-Defined Dendrimer–Albumin Binding Protein Hybrid Materials as a Versatile Platform for Biomedical Applications. Macromolecular Bioscience, 16(4): 553-566, 2016. doi: 10.1002/mabi.201500332. eISSN 1616-5195.

Zadravec, P., Mareckova, L., Petrokova, H., Hodnik, V., Nanut, M. P., Anderluh, G., Strukelj, B., Maly, P., Berlec, A. Development of Recombinant Lactococcus lactis Displaying Albumin-Binding Domain Variants against Shiga Toxin 1 B Subunit. PLoS ONE 11(9): e0162625, 2016. doi: 10.1371/journal.pone.0162625. ISSN 1932-6203.

2015

Marečková L, Petroková H, Osička R, Kuchař M, Malý P. Novel binders derived from an albumin-binding domain scaffold targeting human prostate secretory protein 94 (PSP94). Protein Cell. 2015 Oct;6(10):774-9.

Mareckova, L., Petrokova, H., Osicka, R., Kuchar, M., Maly, P.Novel binders derived from an albumin binding domain scaffold targeting human prostate secretory protein 94 (PSP94). Protein & Cell, 6(10): 774-779, 2015. doi: 10.1007/s13238-015-0194-9. ISSN 1674-8018.

2014

Milan Kuchar, Lucie Vankova, Hana Petrokova, Jiri Cerny, Radim Osicka, Ondrej Pelak, Hana Sipova, Bohdan Schneider, Jiri Homola, Peter Sebo, Tomas Kalina & Petr Maly: Human interleukin-23 receptor antagonists derived from an albumin-binding domain scaffold inhibit IL-23-dependent ex vivo expansion of IL-17-producing T-cells. Proteins 82, 975-989 (2014). doi:10.1002/prot.24472.

2013

Kuchař M, Vaňková L, Petroková H, Cerný J, Osička R, Pelák O, Sípová H, Schneider B, Homola J, Sebo P, Kalina T, Malý P. Human interleukin-23 receptor antagonists derived from an albumin-binding domain scaffold inhibit IL-23-dependent ex vivo expansion of IL-17-producing T-cells. Proteins. 2014 Jun;82(6):975-89. doi: 10.1002/prot.24472. Epub 2013 Nov 23.

2012

Ahmad JN, Li J, Biedermannová L, Kuchař M, Sípová H, Semerádtová A, Cerný J, Petroková H, Mikulecký P, Polínek J, Staněk O, Vondrášek J, Homola J, Malý J, Osička R, Sebo P, Malý P. Novel high-affinity binders of human interferon gamma derived from albumin-binding domain of protein G. Proteins. 2012 Mar;80(3):774-89.

Šípová H, Ševců V, Kuchař M, Ahmad JN, Mikulecký P, Osička R, Malý P, Homola J. Surface plasmon resonance biosensor based on engineered proteins for direct detection of interferon-gamma in diluted blood plasma. Sensors and Actuators B, 2012,

2011

Krejcirikova V, Pachl P., Fabry M, Maly P, Rezacova P, Brynda J. Structure of the mouse galectin-4 N-terminal carbohydrate-recognition domain reveals the mechanism of oligosaccharide recognition. Acta Crystallographica Section D, Biological Crystallography, 2011, D67, 204-211.