-
Oddělení má k dispozici celkem ~140 m2 včetně laboratorních, kancelářských a skladovacích prostor. Naše kultivační místnost obsahuje laminární box, čtyři CO2 inkubátory, disekční lupu a mikroskop, dále máme k dispozici vybavení pro molekulární biologii (box pro dekontaminaci DNA/RNA pomocí UV záření, inkubátory, třepačky, PCR cyklery, centrifugy), biochemii (homogenizátory, sonikátory, gelovou elektroforézu, přístroj pro Western blot) a elektrofyziologii (mikropipetový tahač, tři plně vybavené elektrofyziologické aparatury s rychlými aplikačními systémy, jedna nově vybudovaná elektrofyziologická aparatura pro snímání z akutních tkáňových řezů). Náš experimentální výzkum probíhá za využití kombinace pokročilých metod molekulární biologie (příprava expresních DNA vektorů, cílená mutageneze, výroba lentivirových částic, genotypizace myších modelů), mikroskopie (klasická konfokální mikroskopie, živá mikroskopie s kvantovými tečkami, uPAINT, dSTORM), biochemie (SDS-PAGE, "Western blotting", kolorimetrické eseje) a elektrofyziologie (metoda terčíkového zámku v konfiguraci snímání z celé buňky nebo z jednotlivého iontového kanálu v buněčných kulturách nebo mozkových řezech). Udržujeme chovné kolonie myší nesoucích geny pro podjednotky NMDA receptorů s podmíněným „knock-out“ (cKO-Grin2A, cKO-Grin2B, cKO-Grin2A/Grin2B, cKO-Grin1), nebo "knock-in" (globálně exprimují Grin2aN615S gen; model epileptických záchvatů vyvolaných zvukem).
Oddělení bylo založeno v roce 2018 s cílem provádět špičkový výzkum v oblasti regulace N-methyl-D-aspartátových (NMDA) receptorů v savčích neuronech za normálních i patologických podmínek. Konkrétně studujeme molekulární mechanismy, které regulují i) povrchové množství NMDA receptorů, včetně jejich zrání v endoplazmatickém retikulu a transportu přes Golgiho aparát, a povrchovou mobilitu a lokalizaci NMDA receptorů v synaptických a extrasynaptických oblastech savčích neuronů. Dále studujeme funkční dopad vybraných patogenních variant v genech kódujících GluN podjednotky NMDA receptorů spojených se vznikem epilepsie a dalších neurologických onemocnění a vyvíjíme farmakologické modulátory NMDA receptorů s unikátními mechanismy účinku. Naše výsledky přispívají k pochopení a budoucí terapii poruch spojených s abnormální regulací NMDA receptorů, zahrnujících například epilepsii, či Alzheimerovu chorobu.
Významné výsledky
Potentní a reverzibilní blokátor otevřeného kanálu NMDA receptoru odvozený od dizocilpinu se zvýšenou inhibicí kanálu skrze membránu
Tento článek představuje K2060, nový blokátor otevřených kanálů NMDA receptorů s vylepšenou „membránově-kanálovou inhibicí“. K2060 reverzibilně inhibuje podtypy GluN1/GluN2A a GluN1/GluN2B a vykazuje vyšší účinnost než memantin při snižování excitačních postsynaptických proudů v hippocampálních neuronech. Preklinické studie ukazují příznivý bezpečnostní profil a potenciální terapeutické využití u poruch CNS spojených s dysfunkcí NMDA receptorů, včetně zlepšení léčby při expozici nervovým látkám.

K2060: Nový blokátor otevřených kanálů s vylepšenou membránově-kanálovou inhibicí pro léčbu dysfunkce NMDA receptorů. (A) Schéma znázorňující zvýšenou membránově-kanálovou inhibici u K2060 oproti memantinu, s pomalejším nástupem a odmytím inhibice klasickou cestou. (B) Tabulka porovnávající klíčové parametry klasické a membránově-kanálové inhibice, zahrnující účinnost inhibice klasickou i membránově-kanálovou cestou, a také kinetiku rychlosti nástupu a odmytí inhibice v rámci klasického mechanismu.
Publikace:
Misiachna A, Konecny J, Kolcheva M, Ladislav M, Prchal L, Netolicky J, Kortus S, Zahumenska P, Langore E, Novak M, Hemelikova K, Hermanova Z, Hrochova M, Pelikanova A, Odvarkova J, Pejchal J, Kassa J, Zdarova Karasova J, Korabecny J, Soukup O, Horak M. Potent and reversible open-channel blocker of NMDA receptor derived from dizocilpine with enhanced membrane-to-channel inhibition. Biomed Pharmacother. 2024 Sep;178:117201. doi: 10.1016/j.biopha.2024.117201. Epub 2024 Jul 24. PMID: 39053419.
Projekty
Houby – nové hrozby i příležitosti
Nové blokátory otevřených kanálů NMDA receptorů se zvýšenou inhibicí přes membránu
Duálně účinné potenciátory kognice pro paliativní léčbu Alzheimerovy choroby
Koncept racionálně navržených sloučenin pro Alzheimerovu chorobu s trojím mechanismem účinku
Pokročilý vývoj léčiv na Alzheimerovu nemoc
Hlavním příjemcem je FN Hradec Králové, dalšími partnery jsou Bioinova, a.s. a University of Oslo
Nové neuroprotektivní látky na bázi antagonismu NMDA receptorů a cholinergní stimulace
Publikace
Spolupráce
-
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i, Praha, Česká republika (Mgr. et Mgr. Evžen Bouřa, Ph.D.)
-
Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i., Praha, Česká republika (RNDr. Martin Zápotocký, Ph.D.)
-
Národní ústav duševního zdraví, Klecany, Česká republika (RNDr. Karel Valeš, Ph.D.)
-
Centrum biomedicínského výzkumu, Hradec Králové, Česká republika (doc. PharmDr. Ondřej Soukup, Ph.D. a PharmDr. Jan Korábečný, Ph.D.)
-
Neuroscience Research Institute, Seoul National University College of Medicine, Soul, Republic of Korea (Assoc. Prof. Young Ho Suh, Ph.D.)



