Pro účast na zkoušce je nutné získání zápočtu. Pro něj je nutné písemně vypracovat řešení individuální úlohy z enzymové kinetiky v zadaném termínu. Zkouška se skládá z písemné a ústní části. Pro účast na ústní zkoušce je nutné získat alespoň 50 % bodů.

Only students with a credit can register for an exam. Credit can be obtained based on a written solution of an individual enzyme kinetics assignment in given deadline. The exam comprises a written and oral part. Students must reach at least 50 % from the test.

Doporučená:

• M. Kodíček, V. Karpenko. Biofysikální chemie. Praha: Academia, 2000, s. ISBN 8020007911.

Volitelná:

• A.G. Marangoni. Enzyme Kinetics: A Modern Approach. Weinheim: John Wiley & Sons, Inc., 2003, s. ISBN 9780471159858.
• Whitehurst, Robert J., Oort, Maarten van. Enzymes in food technology. Ames, Iowa, West Sussex, U.K. ;: Wiley-Blackwell, 2010, 1 online zdroj s. ISBN 9781405183666.
• J.R. Whitaker, A.G.J. Voragen, D.W.S. Wong. Handbook of Food Enzymology. : CRC Press, 2002, s. ISBN 9780824706869.
• W. Aehle. Enzymes in Industry. : Wiley-VCH, 2004, s. ISBN 9783527295920.

Recommended:

• M. Kodíček, V. Karpenko. Biofysikální chemie. : Academia, 2000, s. ISBN 8020007911.

Optional:

• A.G. Marangoni. Enzyme Kinetics: A Modern Approach. : John Wiley & Sons, Inc., 2003, s. ISBN 9780471159858.
• Whitehurst, Robert J., Oort, Maarten van. Enzymes in food technology. Ames, Iowa, West Sussex, U.K. ;: Wiley-Blackwell, 2010, 1 online zdroj s. ISBN 9781405183666.
• J.R. Whitaker, A.G.J. Voragen, D.W.S. Wong. Handbook of Food Enzymology. : CRC Press, 2002, s. ISBN 9780824706869.
• W. Aehle. Enzymes in Industry. : Wiley-VCH, 2004, s. ISBN 9783527295920.

Předmět kombinuje frontální a převrácenou výuku. Učitel přednáší a studenti poslouchají a zapojují se do krátkých aktivit (otázky, diskuse,  hlasování). Ve speciálních případech (enzymová kinetika, výpočet aktivity a podobně) studenti spolupracují na komplexnějších výpočtech, což podporuje týmovou práci a sdílení znalostí.

The course combines the frontal and inverse didactics. The teacher presents and students listen and contribute to short activities (questions, discussion, ballots). In special cases (enzyme kinetics, enzyme aktivity calculation etc), students collaborate on complex calculations, which supports team work and knowledge sharing.

Pro získání zápočtu je nutné písemně vypracovat řešení individuální úlohy z enzymové kinetiky v zadaném termínu.

Credit will be obtained based on a written solution of an individual enzyme kinetics assignment in given deadline.

1. Úvod do enyzmologie - proč studujeme enzymy, třídy enzymové klasifikace, úvod do názvosloví enzymů

2. Struktura enzymů - struktura enzymů, koenzymy, prostetické skupiny

3. Stanovování aktvit enzymů 1 - obecné postupy, optické metody

4. Stanovování aktvit enzymů 2 - separační, elektrochemické, radiometrické a další metody, high-throughput přístupy, monomolekulární enzymologie

5. Stanovování aktvit enzymů 3 - výpočet aktivity

6. Enzymová kinetika 1 - rovnice Michaelise a Mentenové, experimentální určování hodnot Km a vlim

7. Enzymová kinetika 2 - vratná inhibice, experimentální určování hodnot Ki, nevratná inhibice

8. Regulace enzymových aktivit - regulace prostřednictvím interakcí s proteiny, adaptorovými doménami, částečnou proteolysou, kovalentními modifikacemi a dalšími mechanismy

9. Enzymy a léčiva - vývoj léčiv, vybrané enzymy jako cíle léčiv, enzymová terapie, chemické chaperony, PROTAC a příbuzné přístupy

10. Případy mechanismů enzymových reakcí - metody studia mechanismů, tranzitní stav a využití jeho znalosti (vývoj inhibitorů, abzymy)

11. Enzymové inženýrství - prospekce nových enzymů, zlepšování enzymů na úrovni proteinu (modifikace, medium engineering), zlepšování enzymů na úrovni (řízená evoluce, phage display a další metody)

12. Aplikované enzymy 1 - biotechnologické využití vybraných hydrolas (proteasy, glykosidasy, lipasy a další)

13. Aplikované enzymy 2 - biotechnologické využití vybraných oxidoreduktas (glukosaoxidasa, peroxidasa, katalasa), transferas (PCR) a dalších eznymů

14. Imobilizace enzymů - metody, aplikace, výhody a nevýhody

1. Introduction to enzymology - why do we study enzymes, enzyme classification

2. Structure of enzymes - structure of enzymes, co-enzymes, prosthetic groups

3. Enzyme assays 1 - general approaches, optical methods

4. Enzyme assays 2 - separation, electrochemical, radiometric and other methods, high-throughput approaches, monomolecular enzymology

5. Enzyme assays 3 - activity calculation

6. Enzyme kinetics 1 - Michaelis-Menten equation, experimental determination of Km and vlim values

7. Enzyme kinetics 2 - reversible inhibition, experimental determination of Ki, irreversible inhibition

8. Regulation of enzyme activity - regulation by interactions with proteins, adaptor domains, partial proteolysis, covalent modifications and other mechanisms

9. Enzymes and drugs - drug design, selected enzymes as drug targets, enzyme therapy, chemical chaperons, PROTAC and related approaches

10. Examples of mechanisms of enzymatic reactions - methods of mechanism research, transition state, application of its knowledge (inhibitor design, abzymes)

11. Enzyme engineering - prospection of new enzymes, protein-level engineering (modifications, medium engineering), gene-level engineering (directed evolution, phage display and related methods)

12. Applied enzymes 1 - biotechnology applications of hydrolases (proteases, glycosidases, lipases and others)

13. Applied enzymes 2 - biotechnology applications of oxidoreductases (glucose oxidase, peroxidase, catalase), transferases (PCR) and other eznymes

14. Enzyme immobilization - methods, applications, advantages and disadvantages

http://web.vscht.cz/spiwokv/enzymologie/

http://web.vscht.cz/spiwokv/enzymologie/

Studenti budou umět:

Navrhovat experimenty pro charakterizaci a využití enzymů a vyhodnotit jejich výsledky v rámci biochemického výzkumu, vývoje léčiv, v potravinářských a nepotravinářských technologiích a analytice

Students will be able to:

Design experiments for characterisation and application of enzymes and analyse their results. These skills will be applicable in biochemistry research, drug design, food and non-food technologies and analytical chemistry

Biochemie I nebo Biochemie A

Biochemistry I or Biochemistry A