Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Tomáš Strašák, Ph.D.

Anotace

Tématem projektu bude aplikace principů modulární syntézy při přípravě nových dendritických materiálů s vlastnostmi vhodnými pro medicínské uplatnění, a to především v oblasti regenerativní medicíny. V první fázi bude připravena knihovna karbosilanových stavebních bloků (dendronů) s využitím křemíku jako větvícího prvku a s vhodnou periferní funkcionalizací (sacharidové ligandy, kationtové skupiny, PEGylové řetězce apod.). Dále budou tyto komponenty sloužit ke konstrukci multifunkčních makromolekulárních systémů s přesně definovanou dendritickou strukturou. Součástí práce bude využití připravených produktů pro enkapsulaci nízkomolekulárních léčiv, komplexaci terapeuticky aktivních proteinů a růstových faktorů a fyzikálně-chemická charakterizace těchto systémů. Důraz bude kladen na vhodné farmakokinetické a cytotoxické vlastnosti. Práce bude součástí výzkumu podpořeného v rámci projektu OP JAK. V aplikačním uplatnění připravených materiálů bude student úzce spolupracovat s externími pracovišti v rámci projektu. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v organické chemii, organické technologii; • ochota experimentovat a učit se nové věci; • schopnost týmové práce.

Ústav organické chemie

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	prof. Ing. Pavel Lhoták, CSc.

Anotace

Práce je zaměřena na studium možností přípravy a vlastností větších calixarenů s pěti a více fenolickými jádry, popřípadě jejich analogů, jež by mohly fungovat jako receptory pro rozpoznání fullerenů. Cílem je dosáhnout selektivní komplexace fullerenů C60 nebo C70 změnou základního skeletu calixarenu s využitím principů supramolekulární chemie (konkávní versus konvexní). Připravené deriváty budou využity nejen jako receptory pro komplexaci fullerenů, ale také pro konstrukci složitějších supramolekulárních systémů (např. self-assembly).

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Petra Ménová, Ph.D.

Anotace

DC-SIGN je protein vázající sacharidy, který je exprimován na povrchu imunitních buněk. Jeho cílení by mohlo být využito dvěma způsoby: (1) k vývoji účinnějších vakcín a (2) k vývoji nových léčebných postupů proti některým patogenům. Navzdory potenciálu přírodních sacharidových ligandů se jejich použití k dosažení specifického cílení na buňky exprimující DC-SIGN dosud ukázalo jako neúspěšné. Ve spolupráci s Molecular Drug Targeting Group z Univerzity ve Vídni pracujeme na návrhu a vývoji nových glykomimetických ligandů, které se váží na DC-SIGN s vysokou selektivitou a přiměřenou afinitou. V uplynulých letech jsme identifikovali několik nových strukturních motivů DC-SIGN ligandů. Navrhovaný projekt bude zaměřen na studium vztahu mezi strukturou a aktivitou (structure–activity relationship, SAR) těchto nových ligandů. Hlavní část práce bude založena na syntetické organické chemii. Doktorand se naučí základy chemie sacharidů a glykosylací, stejně jako další organické reakce (využití ortogonálních ochranných skupin, cross-coupling reakce katalyzované přechodnými kovy…). Hodnocení vazebné afinity bude probíhat ve Vídni a doktorand bude mít příležitost naučit se základy těchto metod (buď NMR techniky pro studium interakcí protein–ligand, nebo práce s buněčnými kulturami) během stáže.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie
Studijní program/specializace:	Chemistry ( výuka v anglickém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Tomáš Tobrman, Ph.D.

Anotace

Předmětem práce je příprava nových polydentátních fosfanových ligandů. Ligandy budou obsahovat minimálně čtyři fosforová centra. U připravených komplexů budou studovány jejich komplexační vlastnosti. Primární využití připravených ligandů bude spočívat v jejich selektivní izolaci vzácných kovů (Rh, Pd, Au) z přírodních zdrojů a aplikace v cross-coupling reakcích.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	prof. Ing. Radek Cibulka, Ph.D.

Anotace

Redoxně neaktivní kovy byly dlouho dobu využívané ve fotoredoxní katalýze nebo v redoxních reakcích obecně jako Lewisovy kyseliny. Výsledky získané v poslední době však ukazují, že za vhodných podmínek mohou soli takových kovů, například skandité soli, vystupovat jako samostatné fotoaktivní částice vystupující po excitaci jako silná oxidační činidla. Cílem této práce je studium možného využití skanditých solí při oxidativních transformacích s využitím viditelného světla. Jako příklad využití lze uvést C-C a C-heteroatom couplingové reakce. Dalším cílem studia je ověření použitelnosti další iontů kovů s podobnými vlastnostmi ve fotoredoxní katalýze.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	prof. Ing. Pavel Lhoták, CSc.

Anotace

Pillar[n]areny lze považovat za relativně nové členy rodiny fenolických makrocyklů. Díky jedinečnému válcovitému tvaru a elektronově bohaté kavitě, našly pillar[n]areny mnoho využití v moderní supramolekulární chemii. Abychom jmenovali alespoň některé, lze zmínit rozpoznávání různých analytů, supramolekulární self-assembly, supramolekulární polymery reagující na vnější podněty, popř. využití jako modelové systémy pro studium různých nekovalentních interakcí. Z chemie calix[n]arenů je dobře známo, že zavedení síry namísto běžných methylenových můstků vede k dramatickým změnám v chemickém a supramolekulárním chování takovýchto systémů. V nedávné době se ukázalo, že tyto systémy lze konstruovat s využitím 1,4-konjugované adice vhodných stavebních kamenů. Cílem tohoto projektu je konstrukce pillararenů a jejich analogů nesoucích heteroatomy jako můstkové jednotky a výzkum těchto nových makrocyklů včetně jejich charakterizace, derivatizace a studia možných supramolekulárních aplikací.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Martin Tlustý, Ph.D.

Anotace

Porézní krystalické materiály jsou využívány pro separaci a skladování plynů, katalýzu či chemické rozpoznávání. Jejich vlastnosti jsou významně ovlivněny jejich porozitou. Jedním z problémů znemožňujících přípravu vysoce porézních materiálů je interpenetrace, tedy vzájemné propletení více krystalických mřížek. Cílem práce bude využít mechanické vazby jako chránicí skupiny pro zabránění interpenetrace, a tedy pro přípravu vysoce porézních materiálů.

Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Dr. habil. Ullrich Jahn

Anotace

Axinellaminy patří k nejsložitějším alkaloidům se zajímavými biologickými vlastnostmi. V rámci tohoto projektu budou zkoumány biomimetické přístupy, které umožní krátké totální syntézy přírodních produktů a jejich analogů. Ve spolupráci bude zkoumán jejich biologický profil.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	RNDr. Irena G. Stará, CSc.

Anotace

Cílem projektu je vyvinout přípravu nových deformovaných a chirálních nanouhlíkových systémů, jakými jsou helikální pi-konjugované makrocykly, cirkuleny a cykloareny. Chirální látky budou připraveny v opticky čisté formě skrze resoluci racemátů či pomocí asymetrické syntézy. Budou studovány jejich (chir)optické vlastnosti, samoskladba v 2D/3D prostoru, aromatický charakter a jejich konformační či redoxní chování s cílem identifikovat jejich možné aplikace v chemii či nanovědě.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Radim Nencka, Ph.D.

Anotace

Doktorand(ka) se bude zabývat návrhem a syntézou nových inhibtorů methyltransferáz – virových, fungálních nebo lidských. Student(ka) bude ve své práci využívat in silico přístup molekulárního modelování, které by mělo zefektivnit vývoj aktivních látek. Hlavní část pracovní náplně bude ovšem organická syntéza. Příprava analogů vhodných ligandů s fluorescentní značkou umožní efektivní vývoj screeningové metody.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	prof. Ing. Michal Hocek, DSc.

Anotace

Budou navrhovány a syntetizovány nukleotidy nesoucí specifické ligandy nebo reaktivní skupiny, z nichž bude enzymovými metodami syntetizována modifikovaná DNA, na kterou potom budou připojeny cílové proteiny. Mezi aplikace budou patřit soustavy několika enzymů.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	prof. Ing. Michal Hocek, DSc.

Anotace

Budou syntetizovány modifikované 2'-deoxyribonukleosid-trifosfáty a použity při enzymové syntéze oligodeoxyribonukleotidů a DNA nesoucích několik modifikací ve specifických pozicích pomocí nového přístupu zahrnujícího opakované nasedání RNA templátů, prodlužování primerů a digesci RNA. Aplikace budou zahrnovat prostorově definované připojení několika různých biomolekul, zejména proteinů, na DNA.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Dr. habil. Ullrich Jahn

Anotace

Právě jsme dokončili přístupy ke glycinovým alkoxyaminům, které jsou velkým příslibem v biokonjugaci. V rámci tohoto projektu bude prozkoumán potenciál těchto nepřírodních derivátů aminokyselin pro přístup k novým peptidovým strukturám

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	RNDr. Ivo Starý, CSc.

Anotace

Cílem Ph.D. projektu je příprava nových helikálně chirálních komplexů kovů pro využití v enantioselektivní katalýze. Pozornost bude soustředěna na syntézu metallacyklů odvozených od helicenů a helikálních cyklopentadienylových komplexů. Tyto látky budou využity ve vybraných enantioselektivních reakcích katalyzovaných tranzitními kovy jako například cykloisomerizaci alkynů, metathesi olefinů a hydrogenaci.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Radim Nencka, Ph.D.

Anotace

Doktorand(ka) se zaměří na návrh a organickou syntézu nových inhibitorů methyltransferáz, a to virových, fungálních nebo lidských. Při vývoji těchto sloučenin bude student(ka) využívat in silico molekulární modelování, jehož cílem je zefektivnit a zrychlit hledání a optimalizaci inhibitorů. Hlavním těžištěm práce však zůstane organická syntéza potenciálních léčivých látek. Součástí projektu bude příprava analogů ligandů opatřených vhodnou značkou, ať už fluorescentní nebo funkční (biotin pro pulldown, talidomid pro PROTAC technologii).

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Dr. Paulo Paioti

Anotace

Nedávno jsme vyvinuli metodu syntézy jinak obtížně dostupných atropizomerů nukleofilní aromatickou substitucí. Jednou z výhod je, že výchozí materiály, N-H heterocykly a fluoroareny, jsou snadno dostupné, a další je, že reakce jsou vysoce účinné a široce použitelné. Metoda však v současné době produkuje racemáty atropisomerů a není katalytická. Doktorandi v naší laboratoři proto budou vyvíjet katalytickou atroposelektivní syntézu těchto a dalších sloučenin. Bude studováno několik možností. Molekuly syntetizované v rámci tohoto projektu budou široce testovány ve screeningu medicinální chemie.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Jiří Kaleta, Ph.D.

Anotace

Projekt se zaměřuje na vývoj a studium speciálních organických molekul, které lze přepínat světlem a které svou funkcí napodobují biologické systémy. Tyto syntetické „molekulární stroje“ budou sestaveny z různých fotospínačů a molekulárních motorů, přičemž jejich jednotlivé části bude možné selektivně spínat nebo aktivovat pomocí světla o specifické vlnové délce. Hlavním cílem Ph.D. projektu je příprava a detailní studium těchto unikátních molekul, stejně jako jejich potenciální využití při konstrukci funkčních prototypů molekulárních strojů. Důraz bude kladen jak na různé kombinace fotospínačů, tak na způsoby jejich vzájemného propojení (orthogonální vs. neortogonální).

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Zlatko Janeba, Ph.D.

Anotace

V medicinální chemii představují heterocykly ve strukturách biologicky aktivních molekul důležité farmakofory. Cílem projektu je syntéza nových heterocyklických sloučenin s potenciálními protirakovinnými účinky, optimalizace jejich struktury a vyhodnocení jejich biologických vlastností (aktivita, ADME vlastnosti atd.).

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Tomáš Pluskal, Ph.D.

Anotace

Naše laboratoř kombinuje nejnovější experimentální (např. hmotnostní spektrometrie, metabolomika, RNA-seq) a výpočetní (např. bioinformatika, molekulární sítě, strojové učení) přístupy a vyvíjí nové postupy pro objevování a využití bioaktivních molekul odvozených z rostlin. Cílem tohoto projektu bude vývoj postupů pro strukturní analýzu malých molekul izolovaných z rostlin pomocí metody krystalových hyb (crystalline sponge) a rentgenové difrakce. Zájemci o tuto pozici by již měli mít laboratorní zkušenosti s krystalografií malých molekul.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	RNDr. Tomáš Slanina, Ph.D.

Anotace

Elektrofily a Lewisovy kyseliny patří mezi nejběžnější meziprodukty používané pro katalytické reakce. Existuje mnoho pokusů charakterizovat a klasifikovat sílu a reaktivitu těchto elektronově deficitních částic. Klasický koncept elektrofility a Lewisovy kyselosti se však začíná rozpadat, když uvažujeme o částicích s otevřenou elektronovou slupkou (radikály, radikálové ionty) a excitovaných stavech. Disertační práce se zaměří na vývoj elektrofilních systémů s neklasickou elektronovou strukturou schopných různých specifických interakcí s nukleofily a radikály. Toto jedinečné chování bude využito nejen pro vývoj nových katalytických reakcí, ale bude použito při přeformulování pravidel pro chemickou vazby mezi radikály a elektronicky excitovanými molekulami. Kandidát provede syntézu a charakterizaci organických neklasických elektrofilů a Lewisových kyselin a bude studovat jejich katalytické vlastnosti a nekovalentní interakce. Vysoce motivovaný a zručný uchazeč bude mít možnost rozšířit své absolventské vzdělání v organické chemii o studium elektrochemických, fotochemických a fyzikálně chemických metod.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	RNDr. Ivo Starý, CSc.

Anotace

Cílem projektu je příprava nových helikálních TADF a excimerových luminoforů odvozených od helicenů a studovat jejich chiroptické vlastnosti v roztoku a tenkých vrstvách (zejména cirkulárně polarizovanou luminiscenci) za účelem identifikace vhodných materiálů pro budoucí konstrukci CP-OLED.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Zlatko Janeba, Ph.D.

Anotace

Cílem projektu je syntéza nových látek s potenciálními protivirovými účinky, optimalizace jejich struktury a vyhodnocení jejich biologických a farmakokinetických vlastností ve spolupráci s dalšími vědeckými skupinami (např. virologie, biochemická farmakologie). V případě potřeby budou připravena a studována vhodná proléčiva.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Dr. habil. Ullrich Jahn

Anotace

V rámci projektu budou vyvinuty syntézy komplexních indoloterpenových akaloidů a jejich analogů, vykazující různorodé biologické aktivity.

Garantující pracoviště:	Ústav organické chemie Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	RNDr. Tomáš Slanina, Ph.D.

Anotace

Fotoindukovaný přenos elektronů a separace náboje je jedním z nejdůležitějších jevů ve vesmíru. Hraje důležitou roli v procesech nezbytných pro život, jako je fotosyntéza, dýchání, skládání proteinů a biokatalýza. Je také vysoce relevantní pro vývoj solárních článků, baterií, molekulární elektroniky a chytrých materiálů. Disertační práce bude zaměřena na vývoj systémů pro reverzibilní přenos náboje mezi dvěma redox-aktivními centry. Přenos náboje bude v obou směrech řízen světlem a oba stavy budou stabilizovány následnou chemickou reakcí (intramolekulární cyklizace, protonace a další). Reverzibilní fotoindukovaný přenos elektronů bude využit pro reorientaci dipólů, řízení nábojů a protiiontů a regulaci elektrostatických interakcí. Tyto unikátní vlastnosti budou dále využity při návrhu nových materiálů a zařízení v molekulární elektronice. Kandidát provede syntézu a charakterizaci organických redoxně aktivních molekul a bude studovat jejich vlastnosti. Vysoce motivovaný a zručný uchazeč bude mít možnost rozšířit si své absolventské vzdělání ve fyzikální a organické chemii o studium elektrochemických, fotochemických a pokročilých spektroskopických metod.