Přejít na hlavní obsah
Kateřina Slánská se ke spolupráci s nobelistou dostala díky praxi na Přírodovědecké fakultě MU.

Splněný vědecký sen. Mladá vědkyně z MUNI spolupracovala s nobelistou

Tým vědců z Přírodovědecké fakulty MU pracoval s laureátem Nobelovy ceny za chemii Ariehem Warshelem na vylepšování vlastností enzymů.

Už v prvních letech studia molekulární biologie začala Kateřina Slánská spolupracovat s lidmi, kteří ve vědeckém světě dosáhli nejvyšší mety. Při výzkumu v Loschmidtových laboratořích Přírodovědecké fakulty MU totiž spolupracovala s laureátem Nobelovy ceny za chemii Ariehem Warshelem. Jeho laboratoř na Univerzitě Jižní Kalifornie totiž spolu s vědci z Masarykovy univerzity zkoumala možnosti studia průběhu enzymových reakcí s cílem vylepšit jejich vlastnosti. Dají se pak využít k výrobě léčiv nebo likvidaci toxických látek.

Warshel získal Nobelovu cenu v roce 2013 za vývoj počítačové metody kombinující klasickou a kvantovou mechaniku pro předpověď průběhu různých chemických reakcí. Jeho tým se zabývá vývojem nových simulačních metod pro studium makromolekul. S kolegy v Brně začal spolupracovat na studiu enzymových reakcí pomocí simulačních metod s cílem navrhnout nové varianty enzymů. Výsledky práce zveřejnil začátkem ledna vědecký časopis Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

Kateřina Slánská se ke spolupráci s nobelistou dostala díky praxi v brněnské výzkumné skupině. V Loschmidtových laboratořích začala pracovat již na gymnáziu díky stáži organizované Mezinárodním centrem klinického výzkumu při Fakultní nemocnici u sv. Anny a pokračovala v ní i po příchodu na Masarykovu univerzitu. „Na spolupráci s týmem profesora Warshela se domluvil náš vedoucí, profesor Jiří Damborský, a já jsem dostala možnost se podílet právě na tomto výzkumu. Osobně jsem se sice nositelem Nobelovy ceny nesetkala, ale v elektronické komunikaci působil velmi profesionálně a příjemně,“ říká o spolupráci s americkou skupinou.

Kalifornští vědci měli v projektu na starosti teoretické výpočty, při nichž se enzymatická reakce modeluje v počítači spolu s modifikací struktury a analyzuje se vliv modifikace na účinnost. Nové a účinnější varianty enzymů se připravují tak, že se v jejich struktuře zamění jedna nebo více aminokyselin, tedy jejich základní stavební kameny.

„Konkrétně jsme se zaměřili na halogenalkan dehalogenázu DhlA, která v přítomnosti vody štěpí halogenované alifatické uhlovodíky. To jsou jednoduché organické sloučeniny, ve kterých je jeden nebo více atomů vodíku nahrazen halogenem - tedy fluorem, chlorem, bromem nebo jódem. Tyto látky se běžně využívají v průmyslu například jako rozpouštědla, často jde ale o látky toxické pro životní prostředí, a tak je snaha je odstraňovat. K tomu mohou sloužit právě halogenalkan dehalogenázy, které je umí přeměnit na neškodné alkoholy,“ přiblížila téma výzkumu Kateřina.

V Brně měli za úkol napočítané varianty enzymů experimentálně vytvořit a otestovat jejich účinky na jednotlivé kroky enzymatické reakce. Výsledky experimentů ukázaly dobrou shodu s teoretickými předpoklady a naznačily velký potenciál těchto výpočetních metod pro návrhy nových enzymových variant. Vylepšené enzymy lze využít ve farmacii k výrobě léčiv nebo například v ekologii k odstraňování toxických látek z životního prostředí.