Chemické data

Výzkum v několika oblastech aplikace fyzikálně-chemických metod

Vědecké zaměření Katedry fyzikální chemie tvoří sedm výzkumných skupin, které se věnují jak experimentálnímu výzkumu – zejména syntéze, charakterizaci a vývoji nanomateriálů i pokročilých materiálových struktur pro biologické, katalytické, spektroskopické, materiálové a environmentální aplikace, tak oblasti výpočetní chemie a teoretického modelování chemických reakcí a biostruktur.

Chemická data

Výzkum skupiny se zabývá chemickými daty v kontextu biologických systémů.

Mezi zkoumané oblasti patří především fyzikální podstata strukturní bioinformatiky proteinů a aplikace výpočetních metod molekulárního modelování pro návrh strukturní aktivity nových nízkomolekulárních látek pro zvolené biologické účinky nových chemikálií.

Dalším zaměřením skupiny je vývoj a provoz chemických databází a nástrojů. Databáze MolMeDB shromažďuje fyzikálně-chemické data o interakcích nízkomolekulárních látek s membránami (https://molmedb.upol.cz/). Databáze ChannelsDB a nástroj MOLEonline se věnují studiu tunelů v proteinech (https://mole.upol.cz/).

Členové skupiny

prof. RNDr. Karel Berka, Ph.D. - vedoucí skupiny
Mgr. Ing. Václav Bazgier, Ph.D.
MSc. Yevgen Yyrenko, Ph.D.
Dr. Semen Yesylevskyy, Ph.D.
RNDr. Ivana Hutařová Vařeková
Mgr. Anna Špačková, Ph.D.
Mgr. Petr Stadlbauer, Ph.D.
MSc. Mariia Matveieva, Ph.D.
Mgr. Jakub Juračka
Mgr. Kateřina Storchmannová (Ph.D. studentka)
Mgr. Dominik Martinát (Ph.D. student)
Mgr. Michaela Jaroměřská (Ph.D. studentka, rodičovská)
Mgr. Nina Kadášová (Ph.D. studentka)
Mgr. Jindřich Lněnička (Ph.D. student)
Mgr. Karolína Plánková (Ph.D. studentka)
Bc. Barbora Hubálková, DiS. (Mgr. studentka)

Granty

2023-2026 – MŠMT - ELIXIR CZ – LM2023055 (vedení za UP)
2023-2026 – EC HORIZON INFRA – ELIXIR-STEERS (WP2 – research software quality indicators)
2023-2027 – OPJAK – ELIXIR CZ (WP strukturní bioinformatika)
2024-2026 – GAČR – Liposomal probes into colligative drug permeability - 24-11986S (ve spolupráci s VŠCHT)
2024-2027 – OPJAK OS I – NRP (WP5 – nástroje FAIRifikace)
2025-2028 – OPJAK OS II (BioSimCZ -ve spolupráci s CEITEC MUNI)
2025-2026 – TAČR PoC – Pokusnice II (dr. Bazgier)
2026-2028 – MŠMT – ELIXIR-IMPACT – 8K0208 (ve spolupráci s SIB, CH)
2026-2028 – GAČR – MOGHE (ve spolupráci s 2.LF UK)
2026-2028 – EC HORIZON WIDERA – REWIRE (ve spolupráci s AthenaRC, GR)

Spolupráce

Spolupráce v rámci Univerzity Palackého

Skupina spolupracuje s dalšími skupinami v rámci Univerzity Palackého na:

  • návrhu nových látek (doc. Brulíková, KOCH PřF; prof. Kryštof, doc. Jorda, KEB PřF; prof. Strnad, doc. Novák, LRR PřF),
  • účasti v rámci infrastruktury ELIXIR CZ pro biologická data (doc. Hajdúch, doc. Polishchuk, Dr. Vrbková, ÚMTM LF),
  • mapové vizualizaci chemických dat (doc. Burian, KGI PřF),
  • výběru chemických dat z literatury (Szwiertnia, Prager, Knihovna UP).

Spolupráce mimo UP

Kromě toho spolupracujeme také se skupinami mimo UP, např. v rámci ELIXIR CZ:

  • infrastruktura ELIXIR CZ (prof. Vondrášek, prof. Baldrian, MBÚ AV ČR; prof. Matyska, MUNI),
  • vizualizace a analýzy struktur proteinů – LiteMol, Mol*, 2Dprots, Overprot, ACCIII, Alphacharges, PDBcharges a PROPTIMUS (prof. Svobodová, Dr. Sehnal, Dr. Raček, Dr. Schindler, CEITEC MUNI),
  • interoperabilita chemických dat – IDSM (prof. Vondrášek, Dr. Galgonek, ÚOCHB AV ČR),
  • data management – Data Stewardship Wizard (doc. Pergl, ČVUT),
  • Alphafoldologie (Dr. Novotný, PřF UK),
  • vývoj nových liposomálních nosičů léčiv (prof. Štěpánek, VŠCHT).

Zahraniční spolupráce

  • PDBe (Dr. Velankar, Dr. Flemming, EMBL-EBI, UK)
  • UniProt, SwissLipids (Boleman, SIB, CH)
  • Interoperabilita dat (Willighagen, Maastricht University, NL)
  • Advanced in silico drug design workshop series (Dr. Moraca, prof. Catalanotti, UNINA, IT; Dr. Gimeno Vives, U Tarragona, ES; prof. Varnek, U Strasbourg, FR; prof. Senderowicz, Weizmann, IL)
  • Membránová permeabilita (prof. Fabre, U Limoges, FR)

Komerční spolupráce

  • Zentiva – spolupráce na vývoji liposomálních nosičů v rámci PARC
  • TAPI – spolupráce na predikci krystalizace API látek
  • Receptor.AI – spolupráce na predikci membránové permeability

Smluvní výzkum

Zentiva – spolupráce na vývoji liposomálních nosičů v rámci PARC
TAPI – spolupráce na predikci krystalizace API látek
Receptor.AI – spolupráce na predikci membránové permeability

TOP publikace

  1. Sehnal D; Bittrich S; Deshpande M; Svobodová R; Berka K; Bazgier V; Velankar S; Burley S; Koča J; Rose A: Mol* Viewer: modern web app for 3D visualization and analysis of large biomolecular structures.. In: Nucleic Acids Research, vol. 49, iss. W1, pp. W431-W437, 2021. (DOI)
    Mol* se stal de facto standardem vizualizace proteinů na webu.
  2. Špačková A; Vávra O; Raček T; Bazgier V; Sehnal D; Damborský J; Svobodová R; Bednář D; Berka K: ChannelsDB 2.0: a comprehensive database of protein tunnels and pores in AlphaFold era.. In: Nucleic Acids Research, vol. 52, iss. D1, pp. D413-D418, 2023. (DOI)
    Aktualizace databáze ChannelsDB k celoproteomovému měřítku.
  3. Raček T; Vel’ký D; Bučeková G; Schindler O; Hutařová Vařeková I; Špačková A; Bazgier V; Berka K; Svobodová R: MOLEonline: a web-based tool for analysing channels, tunnels, and pores (2025 update).. In: Bioinformatics, vol. 41, iss. 9, no. btaf486, 2025. (DOI)
    Aktuální generace nástroje MOLEonline, který je hlavní „vlajkovou lodí” skupiny a zároveň výpočetním jádrem ChannelsDB.
  4. Špačková A; Kadášová N; Hutařová Vařeková I; Berka K: Pathogenicity patterns in cytochrome P450 family.. In: Bioinformatics Advances, vol. 5, iss. 1, no. vbaf231, 2024. (DOI)
    Klinická variabilita ukazuje na význam proteinových tunelů v cytochromech P450.
  5. Storchmannová K; Balouch M; Juračka J; Štěpánek F; Berka K: Meta-Analysis of Permeability Literature Data Shows Possibilities and Limitations of Popular Methods.. In: Molecular Pharmaceutics, vol. 22, iss. 3, pp. 1293-1304, 2025. (DOI)
    Srovnání výpočetních a experimentálních metod pro studium permeací látek přes membránu.