Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Přírodní látky a jejich deriváty s anthelmintickou aktivitou
Školitel: doc. RNDr. Jiří Pospíšil, Ph.D.

Synergistické a antagonistické efekty malých organických látek přírodního původu na růst rostlin
Školitel: doc. RNDr. Jiří Pospíšil, Ph.D.

Přírodní látky: syntéza a studium jejich synergických interakcí s živými organismy
Školitel: doc. RNDr. Jiří Pospíšil, Ph.D.

Degradace cyklinu K a její dopad na proliferaci nádorových buněk
Školitel: prof. RNDr. Vladimír Kryštof, Ph.D.

Modulace aktivity proteinkinas jejich cílenou degradací
Školitel: prof. RNDr. Vladimír Kryštof, Ph.D.

Studium morfogeneze rostlin na (sub)buněčné úrovni
Školitel: prof. Mgr. Ondřej Novák, PhD.

Fytohormony v biostatistice
Školitel: prof. Mgr. Ondřej Novák, PhD.

Design a syntéza heterocyklických derivátů a jejich aplikace v ochraně rostlin před biotickým a abiotickým stresem
Školitel: doc. Mgr. Lucie Plíhalová Ph.D.

Inovativní nástroje chemické biologie: Vývoj fluorescenčně a izotopicky značených molekul pro studium rostlinných systémů
Školitel: doc. Mgr. Lucie Plíhalová Ph.D.

Molekulární mechanizmy interakce kryptochromových a fototropinových světelných signálních drah během vývoje a růstu rostlin
Školitel: prof. RNDr. Martin Fellner, PhD.

Role fytohormonů a externích faktorů při multiplikaci in vitro a následném zakořeňování obtížně množitelných druhů dřevin
Školitel: Mgr. Karel Doležal, Dr., DSc.

Studium sekundárních metabolitů u druhů významných jako rostlinné potraviny pro lidskou výživu
Školitel: doc. Mgr. Danuše Tarkowská, PhD.

Studium interakce primárního a sekundárního metabolismu rostlin
Školitel: doc. Mgr. Danuše Tarkowská, PhD.

Studium metabolismu methioninu a příbuzných sloučenin v rostlinách
Školitel: Mgr. Michal Karady, PhD.

Témata na navržení schválení vědeckou radou

Molekulárně-genetická a funkční analýza genů u sporadických a familiárních forem parkinsonismu
Školitel: RNDr. Ondřej Plíhal, PhD
Konzultant: prof. MUDr. Petr Kaňovský, CSc.

Unknown and underexplored auxin metabolites: synthesis, function, and occurrence in plants
Školitel: Asta Žukauskaite, PhD.

Uncovering subcellular pathways for phytohormone homeostasis in land plants
Školitel: Federica Brunoni Ph.D.

Identifikace a charakterizace neznámých metabolitů v rostlinách a houbách
Školitel: Mgr. Jiří Grúz, Ph.D.

Identifikace a studium glucosyltransfersy v mechu (Physcomitrella patens) zasahující do metabolismu cytokininů
Školitel: Mgr. David Kopečný, Ph.D.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Design a syntéza nových heterocyklických sloučenin s potenciální antimikrobiální aktivitou
Školitel: Doc. RNDr. Lucie Brulíková, Ph.D.
Zvyšující se prevalence mikrobiálních infekcí spolu se strmě stoupající rezistencí na současná antimikrobiální léčiva vyžaduje neustálý vývoj nových látek, které by působily zcela jiným mechanismem než doposud používaná léčiva. Hlavním cílem této disertační práce bude design, syntéza a studium biologické aktivity nových antibakteriálních a antiparazitárních látek. Zadané téma bude pokrývat návrh nových látek na základě molekulárního dokování, jejich syntézu a optimalizaci jednotlivých syntetických kroků. Připravené látky budou testovány na jejich biologickou aktivitu, zvláště pak na aktivitu antibakteriální a antiparazitární. Biologické experimenty budou u nejzajímavějších látek doplněny enzymatickými esejemi. Dle výsledků biologického testování budou struktury dále upravovány, případně hledán zcela nový farmakofor.

Axiálně chirální heterocyklické sloučeniny s potenciální aplikací v oblasti organokatalýzy, chirálních derivatizačních činidel a inhibice proteinkinas
Školitel: doc. RNDr. Petr Cankař, Ph.D.
Axiální chiralita organických sloučenin je nejčastěji popsána na ortho-substituovaných biarylových sloučeninách, kde dochází k omezení volné otáčivosti kolem jednoduché vazby spojující oba aryly. Vazbou s omezenou otáčivostí prochází osa chirality. Pokud je energetická bariéra volné otáčivosti dostatečně velká, je možné připravit a izolovat atropoizomery, které mohou mít značné praktické využití. Z počátku nebyla atropoizomerii věnována dostatečná pozornost, protože první izolované atropoizomery nebyly dostatečně stabilní pro praktické použití. V posledních 20 letech však dochází k velké renesanci ve využití axiální chirality u organických sloučenin, a to zejména v oblasti organokatalýzy a v poslední dekádě také v medicinální chemii. Hlavním důvodem jsou nové možnosti v prostorovém uspořádání molekul.
Cílem disertační práce bude syntéza a studium axiálně chirálních heterocyklických sloučenin, které umožňují nové prostorové interakce různé povahy dle přítomných funkčních skupin a heterocyklických systémů při stereoselektivní organokatalýze či inhibici proteinkinas. Další oblastí výzkumu může být využití axiálně chirálních sloučenin v roli derivatizačních činidel pro analýzu stereoizomerů a jejich směsí.

Laditelné organokatalyzátory založené na nekovalentních interakcí pro stereoselektivní reakce iminiových a oxoniových intermediátů
Školitel: doc. RNDr. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Iontově specifická katalýza patří k rychle se rozvíjejícím oblastem organické asymetrické syntézy. Princip takové transformace je poměrně jednoduchý: chirální katalyzátor vychytává/rozpoznává aniont (obvykle chloridový aniont) a poté vykonává přesnou geometrickou kontrolu nad prochirálním reakčním místem avšak bez toho aby selektivita přeměny nezávisela na interakcích s proměnnými substituenty na substrátu. Kritéria se zdají být jednoduchá, ale jsou obtížně splnitelná, a tak není divu, že je splňuje jen několik takzvaných "privilegovaných" struktur. V našem návrhu představujeme nový typ struktury, jež v kontextu asymetrické katalýzy prozatím nebyla testována, 1,3-diazetidin-2-on (DAZDO), a předpokládáme, že se z ní stane další privilegovaná struktura pro asymetrickou katalýzu. Abychom prokázali náš koncept, vyvineme DAZDO katalyzátory tak, aby byly schopny generovat oxoniové a iminiové intermediáty in situ a za daných podmínek jim umožnili reagovat s různými C-nukleofily s vysokou stereoselektivitou. Vyvinuté metody pak budou aplikovány při syntéze vybraných přírodních látek. Cíl projektu: (1) vyvinout novou generaci aniont-selektivních organokatalyzátorů na bázi diazetidinonového molekulárního skeletu (DAZDO); (2) demonstrovat použití katalyzátorů DAZDO v kontextu syntézy přírodních produktů (stereoselektivní adice C-nukleofilů na iminiové a oxoniové cyklické intermediáty).

Název rámcového tématu česky: Laditelné organokatalyzátory založené na nekovalentních interakcích posílených pomocí Lewisových kyselin
Školitel: doc. RNDr. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Organokatalyzátory založené na aktivaci pomocí vodíkových vazeb (HBD) si v poslední době získaly výsadní postavení v oblasti asymetrické syntézy. Aktivace substrátů HBD katalyzátory je založena na vícenásobných slabých interakcích, a proto se uplatňuje koncept "více, lépe". Obvyklou cestou k překonání této nevýhody je vývoj katalyzátorů, které mohou vytvářet silnější HBD interakce, nebo znásobení jejich počtu. Nedávné pokroky v popisu aktivace substrátu katalyzátorem, které zavedly koncept snížení Pauliho odpuzování, však přinesly možnost nových způsobů překonání těchto omezení. V tomto projektu představujeme nový typ doposud nepopsaných katalyzátorů, které jsou založeny na využití tohoto konceptu. Struktura námi vyvinutého TCRP katalyzátoru je postavena na bidentátním HBD donoru, thiomočovině, ale díky přilehlým arylovým skupinám a koordinaci hlavních ligandů na kov (Lewisova kyselina) umožňuje modulaci HBD schopností. TCRP katalyzátory jsou modulární a využívají snadno dostupný zdroj chirality. Očekáváme, že TCRP katalyzátor se stane novým privilegovaným motivem při konstrukci katalyzátorů. Cíle projektu: (1) vyvinout organokatalyzátory využívajících nekovalentních interakcí zesílených pomocí Lewisovy kyseliny  a principu snížení interakcí Pauliho odpuzování (TCRP). (2) demonstrovat použití katalyzátorů TCRP v kontextu organické syntézy (cykloadice, otevření epoxide, spirocyklizace).

Synergické účinky polyketidových přírodních produktů a peptidů - celková syntéza polyketidových přírodních látek a jejich biologická evaluace
Školitel: doc. RNDr. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Synergický farmakologický účinek různých léčiv a/nebo přírodních produktů je dnes velmi důležitým tématem farmakologie. V mnoha případech lékaři pozorují synergické účinky při použití směsi předepsaných léčiv s různým způsobem účinku a/nebo určených k léčbě různých, často nesouvisejících onemocnění. Taková pozorování jsou ve většině případů založena na empirických základech a není provedeno žádné relevantní vědecké sledování, které by určilo, co se děje v lidském těle. Nicméně od nedávné doby bylo několik přírodních léčiv s očekávanou/pozorovanou biologickou aktivitou, např. proti bakteriím nebo plísním, použito v přítomnosti certifikovaných léčiv se známým způsobem účinku a synergický efekt byl podrobně zkoumán. Cíle projekru: 1) Totální syntéza vybraných přírodních produktů polyketidového typu; 2) Studium možného synergického efektu mezi vybranými polyketidy (přírodního nebo nepřírodního původu) a známými léčivy na bázi polyaminokyselin (např. antibiotiky).

Syntéza a studium dusíkatých heterocyklů jako ligandů pro různé biologické cíle
Školitel: doc. RNDr. Miroslav Soural Ph.D.
Dusíkaté heterocykly představují velmi důležitou skupinu organických sloučenin. Tvoří běžný strukturní motiv v řadě přírodních či syntetických, biologicky aktivních látek. Přibližně 60% léčiv, která byla do dnešního dne schválena pro klinické použití, obsahuje ve své struktuře dusíkatý heterocyklus. Z tohoto důvodu jsou dusíkaté heterocykly atraktivním chemotypem v oblasti medicinální chemie. K dnešnímu dni bylo připraveno množství derivátů vykazujících rozmanité biologické účinky, např. antibiotické, antibakteriální, antifungální, protinádorové, antivirové, analgetické atd. V literatuře dostupné informace o vztazích mezi strukturou a aktivitou konkrétních derivátů proto umožňují (s pomocí molekulárního modelování, je-li znám molekulární cíl) racionální návrh struktury nových analogů s potenciálně výhodnějšími farmakologickými vlastnostmi, např. vyšší aktivitou, selektivitou a metabolickou stabilitou. Cílem disertační práce spadající do této oblasti je hledání nových heterocyklických léčiv na bázi standardního postupu: 1) výběr biologického cíle a strukturní design potenciálního ligandu (typicky s použitím metody scaffold hopping nebo molekulárního modelování), 2) vývoj a optimalizace syntetické metody umožňující přípravu cílové struktury, 3) příprava série substituovaných derivátů za účelem studia mezi strukturou a aktivitou (SAR) látek, 4) primární testování a vyhodnocení SAR, 5) další racionální modifikace struktury s použitím dosažených informací vedoucí k pokročilým derivátů a jejich farmakologické hodnocení. Konkrétní strukturní motiv bude určen na bázi aktuálních výsledků výzkumné skupiny. V současné době je pozornost věnována zejména cytotoxickým sloučeninám působícím proti nádorovým buňkám a derivátům orientovaným na biologické cíle nacházející se v centrální nervové soustavě. Biologické hodnocení probíhá ve spolupráci s Katedrou experimentální biologie, Ústavem molekulární a translační medicíny a Jagellonskou Univerzitou v Krakowě.

Modifikace molekul pentacyklických triterpenů v oblasti kruhu E a A a studium jejich protinádorové a neuroprotektivní aktivity
Školitel: doc. RNDr. Milan Urban, Ph.D.
Triterpeny jsou přírodní sloučeniny disponující řadou biologických aktivit na našem pracovišti se zabýváme zejména sloučeninami s aktivitou cytotoxickou a s tím související protinádorovou. Nejaktivnější deriváty mají IC50 v hodnotách nízko mikromolárních až submikromolárních což v souvislosti s nízkou toxicitou by tyto molekuly předurčovalo k tomu stát se protinádorovými terapeutiky. Vysokou cytotoxickou aktivitou disponují zejména deriváty lupanu a proto jim je věnována zvláště vysoká pozornost. Druhou oblastí zájmu jsou triterpeny s neuroprotektivní aktivitou, které vykazují významné ochranné účinky na buněčných modelech Parkinsonovy a Alzheimerovy nemoci Hlavním problémem aktivních triterpenů je vysoká lipofilita, nízká rozpustnost ve vodě a s tím spojená nedostatečná biodostupnost při perorálním podání. U některých neuroprotektivních sloučenin je pak negativem jejich přílišná cytotoxicita. Jednou z možností, jak tyto nevhodné vlastnosti upravit, je příprava prodrugs. Přes velké úsilí o nalezení optimálních prodrug jsou výsledky tohoto výzkumu dosud spíše dílčí.
V rámci této práce budou připravovány nové sloučeniny zejména sledem různých oxidačních reakcí, halogenací, cross-couplingů, cykloadičních reakcí apod. s hlavním cílem nalézt molekuly s lepší selektivní cytotoxickou aktivitou nebo neuroprotektivní aktivitou než dříve připravené deriváty.  U všech nových derivátů proběhne změření hodnot obou sledovaných biologických aktivit a na základě výsledků dojde k selekci vhodných kandidátů pro další vývoj v jedné či druhé kategorii aktivit, ze kterých budou syntetizovány další deriváty s ohledem na farmakologické parametry, zejména rozpustnost, toxicitu a biodostupnost. Za tímto účelem budou využity dříve vyvinuté postupy přípravy prodrugs, ale budou hledány i nové alternativy. Předpokládá se, že v rámci práce bude připraveno několik sérií derivátů, které budou plně charakterizovány a testovány na jejich biologické aktivity. Z výsledků by mělo být patrné, jaký vliv mají jednotlivé modifikace a prodrug skupiny na aktivitu a farmakologické vlastnosti, zejména biodostupnost a metabolismus. Práce by měla vést k formulaci vztahů mezi strukturou a biologickou aktivitou. Všechny syntézy půjdou ruku v ruce s biologickým skríningem a zpětná vazba z tohoto testování bude určovat směr syntéz k optimalizovaným molekulám vhodným pro vývoj protinádorového léčiva.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.

Témata budou průběžně doplňována.