Vývoj instrumentace a metodiky v proteomické a environmentální analýze

Abstract

Tato práce je zaměřena jak na cílený tak na přehledný přístup ve studiu proteomiky. Cílená proteomika přináší informace o přítomnosti proteinu a jeho lokalizaci v buňce či tkáni pomocí luminiscenčních značek na bázi kvantových teček, zatímco přehledná proteomika se zabývá identifikací změn v proteomu dvou nebo více jedinců stejného druhu vystavených různým podmínkám. Protože proteomika vyžaduje vysoce citlivé separační a identifikační techniky, byly v této práci ověřeny různé metody zlepšení citlivosti kapilární elektroforézy s hmotnostní detekcí. Použití rozhraní s kapalinovým spojem pro spojení těchto dvou technik, které zajišťuje vyšší citlivost analýz, bylo také ověřeno analýzou metabolitů etanolu a kokainu v lidské moči. Zavedené techniky instrumentace jsou využitelné při posouzení vlivu významných faktorů životního prostředí na živé systémy jak na buněčné tak na molekulární úrovni.

This work is focused on both targeted and comprehensive approaches of proteomic studies. The targeted proteomics brings information about protein presence and localization in a cell or tissue using luminescence labels based on quantum dots, while the comprehensive approach deals with the identification of changes in proteomes of two or more specimens of the same organism that have grown in various conditions. Since the proteomics requires high sensitive separation and identification techniques, various methods of sensitivity improvement in capillary electrophoresis - mass spectrometry were verified in this work. The use of a liquid junction interface as a hyphenation between these two techniques ensures a higher sensitivity of analyses. This was verified also by the analysis of ethanol and cocaine metabolites in human urine. The developed instrumentation and methodology are utilizable for the estimation of the influence of important environmental factors on living systems at the cellular as well as molecular levels.