Podpora zásadních zařízení a vybavení pro výzkumv Evropě by měla být realizována v nejbližšíchdesetiletích v projektech ESFRI, které byly původněiniciovány především fyzikálními obory. V Evropě sevýzkum v oblasti strukturní biologie doposud odehrávalzejména v rámci individuálních institucí jednotlivýchzemí, ať již za národní nebo evropské podpory.Přitom zřízení a podpora např. velkých zdrojů synchrotronovéhozáření (synchrotronů) byla a je v posledníchdvou desetiletích výborným příkladem výzkumnéinfrastruktury, která umožnila rozvoj různýchvědních oborů. Mezi nimi také strukturní biologie, ježvyužívá synchrotronu především jako st<strong>ab</strong>ilního zdrojemonochromatického rentgenového záření definovanýchvlastností pro difrakční experimenty.Strukturní biologie se snaží objasnit základní principyfunkce živých systémů s využitím informací o jednorozměrnéaž třírozměrné struktuře biologických mopř e d s t a v u j e m eINTEGROVANĚPRO STRUKTURNÍ BIOLOGII V EVROPĚAktivity Evropského fóra strategie výzkumných infrastruktur (ESFRI – European StrategyForum on Research Infrastructures) v oblasti biolékařských a biologických věd jsouv současném stavu pokryty šesti projekty. Jedním z nich je Integrovaná infrastruktura prostrukturní biologii – INSTRUCT (Integrated Infrastructure for Structural Biology).Iniciátorem a koordinátorem projektu INSTRUCT je prof. David I. Stuart z Oxfordskéuniverzity a Centra lidské genetiky Wellcome Trust.3D strukturachemosensorickéhoproteinu CSP-1bource morušovéhourčená pomocíNMR spektroskopie.Tento proteino molekulovéhmotnosti 12,5 kDapatří do třídybílkovin vázajícíchmolekuly,které sloužík přenosusignálů u hmyzu.Hydrofóbní kavityindikující možnávazebná místachemosensorickýchmolekul jsouvybarveny modře.akademický<strong>bulletin</strong><strong>ab</strong> 20p r o j e k t ylekul a systémů. Experimentální techniky využívanépři tomto studiu zahrnují rentgenovou a neutronovoudifrakci, nukleární magnetickou rezonanci (NMR),elektronovou mikroskopii (EM), výpočetní metody a počítačovémodelování společně s celou řadou charakterizačníchtechnik, jako jsou hmotnostní spektrometrie,techniky světelného rozptylu, kalorimetrické metody,metody vedoucí k optimalizaci prostředí prodaný molekulární systém a jiné.Metody určení třírozměrné struktury biologickýchmolekul pomocí rentgenové difrakční analýzy a nukleárnímagnetické rezonance zaznamenaly v přibližněposledních 20 letech rozmach, který vedl společněs aktivitami strukturně-genomických center k exponenciálnímunárůstu počtu deponovaných struktur v dat<strong>ab</strong>áziPDB (viz Protein Data Bank, wwPDB,http://www.wwpdb.org/). Využití 3D souřadnic proteinů,nukleových kyselin a jejich komplexů při studiuOBĚ FOTA: ARCHIV BTÚ AV ČR
složitých biologických a biochemických procesů a návrhunových léčiv tak již zdaleka není výjimkou. Mnohotisíc třídimenziálních struktur biologických látek umožniloobjasnit základní principy skládání proteinovéhořetězce, katalytické funkce a inhibice enzymů, principyfunkce antibiotik, odhalit základy trans kripce a translacegenetické informace, stavby a funkce virů, principyregulace buněčných procesů a pochopit řadu dalšíchkomplikovaných procesů.Projekt INSTRUCT je zaměřen na účinné zajištěnívýzkumné infrastruktury v evropském výzkumnémprostoru právě v oblasti strukturních studií biologickýchlátek. Koordinátor projektu prof. David I. Stuartje zároveň koordinátorem evropského projektu SPI-NE2-Complexes, iniciativy spojující 18 evropskýchpartnerů v úsilí o strukturní charakterizaci komplexůbiologických makromolekul, které hrají zásadní roliv oblasti lidského zdraví. Právě tento projekt, navazujícína předchozí projekt SPinE (Structural Proteomicsin Europe), inspiroval návrh na celoevropskou podporuzásadního vybavení a technik, které jsou nezbytnépro rozvoj efektivnějšího strukturně-biologickéhovýzkumu.V letech <strong>2008</strong>–2010 během přípravné fázeINSTRUCT, která je financována Evropskou komisí,budou definovány potřeby a vypracovány principy,podle nichž bude možné na evropské úrovni tyto potřebynaplnit. V případě úspěšné realizace této částiprojektu bude následovat několikaletá konstrukčnífáze, tj. období budování infrastruktury, a poté operačnífáze, v níž bude nutno zajistit přístup k centrálnímuvybavení INSTRUCT. Současná organizačnístruktura zahrnuje 13 partnerských a 77 asociovanýchpracovišť. Projekt podporuje 29 vědeckých institucí18 evropských zemí. Pro evaluaci současnéhostavu a formulaci budoucích požadavků na podobubudovaných infrastruktur vzniklo 20 pracovních skupin.Podrobnosti o projektu jsou zveřejněny nahttp://www.instruct-fp7.eu/.Ve dnech 16.–17. října <strong>2008</strong> se bude v rámci přípravnéfáze projektu konat otevřené setkání INSTRUCTOpen meeting v Martinsriedu u Mnichova, kteréumožní širší vědecké veřejnosti vstoupit do diskuzeo potřebách centrálních zařízení a služeb v oborustrukturní biologie pro následující desetiletí.Česká republika se oficiálně připojila k aktivitámINSTRUCT v červnu tohoto roku a jejími zástupcijsou prof. Vladimír Sklenář v oblasti NMR a technika dr. Jan Dohnálek v oblasti rentgenové difrakce,charakterizačních a výpočetních technologií. Ti mohoubýt kontaktováni s konstruktivními připomínkaminebo nároky na připravovaný projekt.Dne 3. října <strong>2008</strong> se pod záštitou Biotechnologickéhoústavu AV ČR uskuteční v přednáškovém sáleÚstavu molekulární genetiky AV ČR seminář na témaINSTRUCT – strukturní biologie v Evropě, na němžmimo jiné vystoupí prof. David I. Stuart. Na seminářje zvána široká vědecká veřejnost stejně jako uživateléklíčových technik oboru a odborníci v souvisejícíchoblastech výzkumu.■JAN DOHNÁLEK,Biotechnologický ústav AV ČR, v. v. i.,a Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i.,VLADIMÍR SKLENÁŘ,Národní centrum pro výzkum biomolekulPF Masarykovy univerzity21<strong>ab</strong>Struktura enzymuβ-galaktosidázyz antarktickébakterie Arthrobactersp. C2-2určená pomocírentgenové difrakce(dva na sebekolmé pohledy).Enzym štěpímléčný cukri za relativněnízkých teplot.Struktura s přibližně54 000 nevodíkovýchatomů ukázalaorientaci aktivníchmíst do vnitřnídutiny komplexu.Aminokyselinyaktivního místa jsoureprezentoványčernými kuličkami,jednotlivéproteinové řetězcehexamerujsou odlišenybarevně.