Věda a výzkum

Výzkumná skupina Proteomiky

doc. Mgr. Pavel Bouchal, Ph.D

Vedoucí skupiny

Kontakt


Vzdělání

  • 2017 – docent Biochemie, PřF MU
  • 2005 – Ph.D., Biochemie, PřF MU, školitel prof. Igor Kučera
  • 1999 – Mgr., Biochemie, PřF MU, školitel prof. Zdeněk Glatz


Mimouniverzitní aktivity

  • Člen redakčních rad časopisů PROTEOMICS a PROTEOMICS-Clinical Applications (WILEY, od 2019)
  • Člen výkonného výboru Proteomické sekce České společnosti pro biochemii a molekulární biologii (od 2019)
  • Člen finanční komise European Proteomics Association (od 2021)

Pracovní zkušenosti

  • Ústav biochemie PřF MU, docent, od 2017
  • Masarykův onkologický ústav, výzkumný pracovník, 2004–2016
  • Ústav biochemie PřF MU, odborný asistent, 2005–2016
  • Ústav biochemie PřF MU, odborný pracovník, 2001–2005
  • Ústav analytické chemie AV ČR, odborný pracovník, 1999–2000

Akademické stáže

  • University of British Columbia, Kanada, Leonard Foster 2016
  • ETH Zurich, Švýcarsko, Ruedi Aebersold, 2014, 2015
  • University of Southampton, Velká Británie, Spiros Garbis, 2013
  • Academy of Athens, Řecko, Spiros Garbis, 2011, 2007
  • Vrije Universiteit Amsterdam, Nizozemí, Rob van Spanning, 2006

Ocenění

  • 2020 – 3. místo v soutěži o Cenu Vladimíra Hanuše za nejlepší publikaci v oboru hmotnostní spektrometrie v ČR (Bouchal et al., Cell Rep 2019)
  • 2010 – Cena Arnolda Beckmana za nejlepší publikaci v oboru proteomiky v ČR (Bouchal et al., J Proteome Res 2009)

Ocenění vedených doktorandů

  • 2019 – Cena Josefa Chmelíka za nejlepší publikaci v oboru proteomiky v ČR (Procházková et al., BBA-PaP 2017)
  • 2010, 2014, 2015 – stipendia Brno Ph.D. talent: Monika Dvořáková, Josef Maryáš, Michaela Galoczová

Oblast výzkumu

Proteiny – na rozdíl od genů a transkriptů – jsou skutečnými efektory buněčných procesů. Posláním proteomiky je mapování komplexní sítě proteinů v buňce, tkáni či biologické tekutině jak z hlediska hladin a jejich vývoje v čase a prostoru, tak i jejich funkce a vzájemných interakcí. Laboratoř proteomiky funguje na Ústavu biochemie od roku 2001. Zaměřuje se na projekty nádorového výzkumu, přičemž svůj výzkumný program postupně rozšířila také do oblasti molekulární a buněčné nádorové biologie. Proteiny, které pomocí proteomiky a dalších “high-throughput” přístupů identifikujeme jako významné v pronádorových a metastatických procesech, se snažíme funkčně charakterizovat, pochopit jejich funkci v konkrétním typu nádorových buněk a tuto terapeuticky ovlivnit. 

Hlavní cíle

  • Analýza proteinů zapojených do molekulárních mechanismů metastazování solidních nádorů (nádory prsu, ledvin, endometria kolorekta a další) s cílem identifikovat nové terapeutické a diagnostické cíle
  • Funkční charakterizace vybraných prometastatických proteinů a jejich zapojení do signálních drah
  • Molekulární klasifikace nádorových tkání pomocí proteomiky nové generace – hmotnostní spektrometrie pracující v režimu datově nezávislého sběru dat ("data independent acquisition", DIA)
  • Integrace proteomických a dalších "high-throughput " přístupů (RNA-Seq, analýza mutací)
  • Analýza interaktomu ve vztahu k vývoji nádorů a metastazování
  • Vývoj a aplikace cílených proteomických metod pro rutinní kvantifikaci vybraných proteinů

Členové skupiny

  • Výzkumník II: Mgr. Pavla Bouchalová, Ph.D.

  • Doktorandi:  Mgr. Petr Lapčík, Mgr. Lucia Janáčová
  • Diplomanti: Bc. Kateřina Jílková, Bc. Jan Šimonik, Bc. Richard Štefaník
  • Bakalářští studenti: Aneta Anýžová, Petra Kamenská, Alice Sovová, Kristína Truchlíková

  • Absolventi: Mgr. Jakub Faktor, Ph.D., Mgr. Monika Dvořáková, Ph.D., Mgr. Josef Maryáš, Ph.D., Mgr. Iva Procházková, Ph.D.


Členové výzkumné skupiny Proteomika

Metodiky

  • Laboratoř tkáňových kultur – kultivace nádorových buněčných linií
  • Metody buněčné biologie – analýza migrace, invaze a proliferace nádorových buněk
  • Molekulárně biologické metody – klonování, CRISPR/Cas9RNAiTRex
  • Biochemické metody, imunochemie, kapalinová chromatografie (1D, 2D, 3D) proteinů a peptidů, elektroforéza (1D, 2D)
  • Proteomika na bázi kapalinové chromatografie a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie především s datově nezávislým sběrem dat (Orbitrap Fusion Lumos (Thermo), timsTOF Pro (Bruker), Exploris 480 (Thermo)  – spolupráce  s  CEITEC MU
  • Analýza fosforylace a glykosylace proteinů (Pharos FX Pro (Bio-Rad))
  • Analýza dat – výpočetní infrastruktura pro analýzu hmotnostně-spektrometrických a dalších “high-throughput” dat

Tuzemská a mezinárodní spolupráce

  • Masarykův onkologický ústav, Brno – doc. Roman Hrstka, doc. Alexandr Poprach, dr. Pavel Fabian, dr. Rudolf Nenutil, dr. Petr Müller, dr. Ján Podhorec, dr. Alice Hlobilková a další
  • Fakultní nemocnice Plzeň – doc. Ondřej Fiala, prof. Milan Hora
  • University of British Columbia, Kanada – prof. Leonard Foster
  • ETH Zurich, Švýcarsko – prof. Ruedi Aebersold
  • Yale University, USA – dr. Yansheng Liu

Vybrané výzkumné projekty

Přehled všech aktuálních a dokončených projektů je na stránkách MUNI.

  • Proteotypová klasifikace renálního karcinomu ve vztahu k prognóze a terapeutické odpovědi ( NV19-08-00250) Řešitel na MU: doc. Mgr. Pavel Bouchal, Ph.D., Období řešení: 5/2019 — 12/2022. Renální karcinom (RCC) přestavuje závažné onkologické onemocnění s celosvětově nejvyšší incidencí v České republice, přičemž spolehlivé molekulární prognostické a prediktivní biomarkery nejsou dosud k dispozici. Očekáváme, že nalezené patterny, potenciální biomarkery, resp. potenciální terapeutické cíle pomohou přispět k zefektivnění terapie pacientů s nádory ledvin. 

Úspěšne zakončené projekty:

  • Evaluace nových potenciálních cílů a inhibitorů pro blokování vývoje metastáz u luminálních A nádorů prsu ( GA17-05957S) Řešitel na MU: doc. Mgr. Pavel Bouchal, Ph.D., Období řešení: 1/2017 — 12/2019. Nádory prsu subtypu luminální A v cca třetině případů tvoří časné uzlinové metastáze a jejich menší část též metastáze vzdálené. Projekt navazuje na dosavadní studium biomarkerů s tímto procesem spojených, které doplňuje o proteiny povrchu nádorových buněk, jejich funkční charakterizaci a klinickou validaci.

Vybrané publikace

Přehled všech publikací lze dohledat na stránkách MUNI.

  • Bouchal P, Schubert TO, Faktor J, Čápková L, Imrichová H, Zoufalová K, Páralová V, Hrstka R, Liu SY, Ebhardt AH, Budinská E, Nenutil R, Aebersold R. Breast Cancer Classification Based on Proteotypes Obtained by SWATH Mass Spectrometry. Cell Reports. Cell Press. 2019. doi:10.1016/j.celrep.2019.06.046

  • Bouchal P, Dvořáková M, Roumeliotis T, Bortlíček Z, Ihnatová I, Procházková I, Maryáš J, Imrichová H, Budinská E, Vyzula R, Garbis SD, Vojtěšek B, Nenutil R. Combined Proteomics and Transcriptomics Identifies Carboxypeptidase B1 and Nuclear Factor kappa B (NF-kappa B) Associated Proteins as Putative Biomarkers of Metastasis in Low Grade Breast Cancer. MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS. USA. ASBMB. 2015. doi:10.1074/mcp.M114.041335

  • Janáčová L, Faktor J, Čápková L, Páralová V, Pospíšilová A, Podhorec J, Ebhardt HA, Hrstka R, Nenutil R, Aebersold R, Bouchal P. SWATH-MS Analysis of FFPE Tissues Identifies Stathmin as a Potential Marker of Endometrial Cancer in Patients Exposed to Tamoxifen. Journal of Proteome Research. USA: ACS. 2020. doi:10.1021/acs.jproteome.0c00064

  • Bouchal P, Roumeliotis T, Hrstka R, Nenutil R, Vojtěšek B, Garbus SD. Biomarker discovery in low-grade breast cancer using isobaric stable isotope tags and two-dimensional liquid chromatography-tandem mass spectrometry (iTRAQ-2DLC-MS/MS) based quantitative proteomic analysis. Journal of Proteome Research. USA: ACS. 2009. doi:10.1021/pr800622b

  • Dvořáková M, Nenutil R, Bouchal P. Transgelins, cytoskeletal proteins implicated in different aspects of cancer development. Expert Review of Proteomics. 2014. doi:10.1586/14789450.2014.860358

  • Procházková I, Lenčo J, Fučíková A, Dresler J, Čápková L, Hrstka R, Nenutil R, Bouchal P. Targeted proteomics driven verification of biomarker candidates associated with breast cancer aggressiveness. Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics. Elsevier Science, 2017. doi:10.1016/j.bbapap.2017.02.012