Hmotnostní spektrometrie v analýze biopolymerů

Sylabus

Základní principy interpretace konvenčních a kolizních hmotnostních spekter: nízkomolekulární organika, metoda per analogiam, interpretace spekter biopolymerů. Ionizace elektrosprejem a desorpce/ionizace laserem za přítomnosti matrice.

Desorpční elektrosprej a intraoperativní techniky (Spidermass, REIMS). Iontová cyklotronová rezonance a orbitální past.

Iontová mobilita. Miniaturizace spektrometrů.

Kolizí indukovaná disociace, disociace přenosem nebo záchytem elektronu. Analýza peptidů a proteinů: příprava vzorků, určení molekulové hmotnosti, dekonvoluce, fragmentace peptidů, mapování peptidů, studium posttranslačních modifikací, konformace proteinů, molekulárních interakcí, proteomika, databáze proteinů a vyhledávání v nich.

Kvantifikace bílkovin. MS3D přístupy: vodík-deuteriová výměna a chemické zesítění.

Proteinové čipy. Posttranslační modifikace.  Analýza nukleotidů/nukleosidů, sacharidů, lipidů.

Zobrazovací hmotnostní spektrometrie a její aplikace v medicíně. Metabolomika a proteomika v diagnostice infekčních a nádorových onemocnění.

Další možná praktická cvičení: měření vlastních vzorků (pro diplomovou práci) na iontovém cyklotronu, na MALDI-TOF/TOF, ukázka NMR a elektronové mikroskopie.

Anotace

V rámci předmětu budou shrnuty fyzikální základy hmotnostní spektrometrie, nejdůležitější aktuální technologie a interpretační přístupy. Je zajištěna základní informační hladina pro zájemce přicházející z různých studijních oborů.

V rámci přednášek jsou diskutovány mechanismy tvorby iontů, popsány disociační techniky a zdůrazněn význam kolizních spekter. Pozornost je dále věnována současným trendům, zvláště intraoperativní hmotnostní spektrometrii, multimodálnímu zobrazování, spektrometrii iontové pohyblivosti, MS3D technikám, hmotnostně-spektrometrickému zobrazování a jejich aplikacím zvláště v medicíně.

V praktické části studenti pracují s volnými softwarovými nástroji (CycloBranch, mMass, internetové vyhledávače).