Intranet

Fyziologický ústav AV ČR

Špičková věda pro zdraví

Translační metabolismus

Translační metabolismus Translační metabolismus: Překlenutí mezery mezi výzkumem a medicínou v metabolismu

Náš výzkum zahrnuje použití technik založených na hmotnostní spektrometrii k provádění metabolomické a proteomické analýzy různých biologických vzorků. Zabýváme se vývojem a aplikací metod kapalinové chromatografie a kapilární elektroforézy ve spojení s hmotnostní speoktrometrií (LC–MS, CE–MS) pro důkladnou charakterizaci a kvantifikaci komplexních lipidů (lipidom), polárních metabolitů (metabolom), různých exogenních sloučenin jako například složky potravin a léčiva (exposom) a proteinů (proteom). Zaměřujeme se také na zdokonalení zpracování dat, statistické metody a vizualizaci omics dat.

Úspěšně jsme integrovali metody LC–MS pro cílenou a necílenou analýzu lipidů, polárních metabolitů a sloučenin exposomu (LIMeX) pro různé typy vzorků a používáme je pro studie zaměřené na kardiovaskulární onemocnění, diabetes 2. typu, lipogenezi, cirkadiánní rytmy a adherenci k medikamentózní léčbě.

Zkoumáme také proteom lidských zubů a slin a jejich spojitost se zubním kazem. Dále se zabýváme analýzou proteomického složení patologických tkání u onemocnění clubfoot (pes equinovarus, noha kososvislá) a mechanismy remodelace stěny plicních artérií během rozvoje plicní hypertenze. Jsou studovány rovněž posttranslační modifikace proteinů probíhající při stárnutí i chorobách organismu.

PhD Program 2020 - Témata

  1. Comprehensive analytical methods and bioinformatics tools for mass spectrometry-based metabolomics
  2. Novel analytical tools for the study of biological systems using mass spectrometry-based metabolomics
  3. Influence of proteins in the protection against tooth caries
  4. Characterization of clubfoot fibrotic tissue and its experimental releasing

Hlavní směry výzkumu

  • Jednoduché, rychlé a robustní metody pro projekty zaměřené na metabolomiku a proteomiku
  • Zpracování, statistická analýza a vizualizace metabolomických dat
  • Nové separační metody (LC–MS, kapilární elektromigrační techniky včetně CE–MS) pro fyziologický výzkum
  • Metabolomika pro studium cirkadiánních rytmů
  • Metabolomika a proteomika pro objevování nových biomarkerů lidského zdraví
  • Prediktivní úloha proteomického složení zubů a slin v etiologii zubního kazu
  • Analýza extracelulární hmoty: od proteinů po tkáňovou architekturu u idiopatického pes equinovarus (noha kososvislá)
  • Mechanismy remodelace stěny plicních artérií během rozvoje plicní hypertenze
  • Posttranslační modifikace proteinů v průběhu stárnutí i chorob (např. diabetes mellitus)

Aktuální projekty

Identifikace faktorů ovlivňujících adherenci k farmakoterapii u pacientů s diabetem 2. typu s využitím necílené metabolomiky (NU20-01-00186)

  • Řešitel: T. Čajka, oddělení Translačního metabolismu

Metabolomika 2.0: Komplexní analytické metody a bioinformatické nástroje pro studium cirkadiánních rytmů (LTAUSA19124)

  • Řešitel: T. Čajka, oddělení Translačního metabolismu

Mapování cirkadiánního metabolomu mozku a periferních tkáních potkana během embryonálního a postnatálního vývoje (20-21114S)

  • Řešitel: T. Čajka, oddělení Translačního metabolismu

Význam metabolizmu tukové tkáně pro náchylnost k obezitě: mechanizmy nezávislé na UCP1 (19-02411S)

  • Člen týmu: T. Čajka, oddělení Translačního metabolismu
  • Řešitel: J. Kopecký, oddělení Biologie tukové tkáně

Úloha epikardiální tukové tkáně, subklinického zánětu a nových lipidových signálních molekul při vzniku a rozvoji srdečního selhání (NV19-02-00118)

  • Člen týmu: T. Čajka, oddělení Translačního metabolismu
  • Řešitel: M. Haluzík, Institut klinické a experimentální medicíny; spoluřešitel: O. Kuda, oddělení Metabolismu bioaktivních lipidů

Změny transkriptomu během časného postnatálního vývoje u lidí: vliv porodní nezralosti na regulaci energetického metabolizmu (NU20-07-00026)

  • Člen týmu: T. Čajka, oddělení Translačního metabolismu
  • Řešitel: J. Kopecký, oddělení Biologie tukové tkáně

Tuková tkáň kostní dřeně jako nové specializované depo tukové tkáně a jeho význam v regulaci kostní homeostázy (20-03586S)

  • Člen týmu: T. Čajka, oddělení Translačního metabolismu
  • Řešitel: M. Tencerová, oddělení Molekulární fyziologie kosti

Afinitní kapilární elektrokinetické metody pro selektivní analýzu biopolymerů a metabolitů a pro studium jejich interakcí (20-03899S)

  • Spoluřešitel: I. Mikšík, oddělení Translačního metabolismu
  • Řešitel: V. Kašička, Ústav organické chemie a biochemie AV ČR

Nové vícevazebné (pseudo)stacionární fáze pro chromatografické a elektromigrační separace (bio)molekul (18-02597S)

  • Spoluřešitel: I. Mikšík, oddělení Translačního metabolismu
  • Řešitel: P. Řezanka, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze

Úloha mikrobioty v regulaci extraadrenální steroidogeneze a lokálního metabolismu glukokortikoidů během stresu (18-02993S)

  • Člen týmu: I. Mikšík, oddělení Translačního metabolismu
  • Řešitel: J. Pácha, oddělení Funkce epitelu

Aplikace látek pro zefektivnění neinvazivní léčby fibrózního stavu u onemocnění pes equinovarus (17-31564A)

  • Řešitel: A. Eckhardt, oddělení Translačního metabolismu

Bioartificiální kardiovaskulární záplaty a cévní náhrady na bázi porcinního kolagenu zesílené nano/mikrovlákny remodelované pomocí kmenových buněk v bioreaktorech (NV19-02-00068)

  • Člen týmu: A. Eckhardt, oddělení Translačního metabolismu
  • Řešitel: J. Pirk, Institut klinické a experimentální medicíny

Aktuální projekty

Úspěchy

The Power List 2018 -- The Fab Forty

Doc. Tomáš Čajka byl zařazen mezi čtyřicet nejlepších vědců do čtyřiceti let v oboru analytické chemie. Žebříček čtyřiceti nejúspěšnějších vědců byl publikován v říjnovém čísle časopisu The Analytical Scientist. Více

Cena za nejlepší poster na konferenci

MUDr. Tomáši Novotnému byla na světové ortopedické konferenci 40th World Orthopaedic Congerss, Muscat, Oman (2019, pořadatel: SICOT) za poster „Histological comparison of clubfoot deformity and Dupuytren's disease fibroproliferation“ udělena cena „The Lester Lowe Award“. Více

Publikace

Vošahlíková; Miroslava - Roubalová; Lenka - Cechová; Kristína - Kaufman; Jonáš - Musil; Stanislav - Mikšík; Ivan - Alda; M. - Svoboda; Petr . Na+/K+-ATPase and lipid peroxidation in forebrain cortex and hippocampus of sleep-deprived rats treated with therapeutic lithium concentration for different periods of time . Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry. 2020; 102(Aug 30)); 109953 . IF = 4.361 [ASEP] [ doi ]
Ujčíková; Hana - Cechová; Kristína - Jágr; Michal - Roubalová; Lenka - Vošahlíková; Miroslava - Svoboda; Petr . Proteomic analysis of protein composition of rat hippocampus exposed to morphine for 10 days; comparison with animals after 20 days of morphine withdrawal . PLoS ONE. 2020; 15(4)); e0231721 . IF = 2.740 [ASEP] [ doi ]
Palůchová; Veronika - Vik; A. - Čajka; Tomáš - Březinová; Marie - Brejchová; Kristýna - Bugajev; Viktor - Dráberová; Lubica - Dráber; Peter - Burešová; Jana - Kroupová; Petra - Bardová; Kristina - Rossmeisl; Martin - Kopecký; Jan - Hansen; T. V. - Kuda; Ondřej . Triacylglycerol-Rich Oils of Marine Origin are Optimal Nutrients for Induction of Polyunsaturated Docosahexaenoic Acid Ester of Hydroxy Linoleic Acid (13-DHAHLA) with Anti-Inflammatory Properties in Mice . Molecular Nutrition & Food Research. 2020; 64(11)); 1901238 . IF = 5.309 [ASEP] [ doi ]
Palůchová; Veronika - Oseeva; Marina - Březinová; Marie - Čajka; Tomáš - Bardová; Kristina - Adamcová; Kateřina - Žáček; Petr - Brejchová; Kristýna - Balas; L. - Chodounská; Hana - Kudová; Eva - Schreiber; R. - Zechner; R. - Durand; T. - Rossmeisl; Martin - Abumrad; N. A. - Kopecký; Jan - Kuda; Ondřej . Lipokine 5-PAHSA is Regulated by Adipose Triglyceride Lipase and Primes Adipocytes for de novo Lipogenesis in Mice . Diabetes. 2020; 69(3); 300-312 . IF = 7.720 [ASEP] [ doi ]
Nemet; I. - Saha; P. P. - Gupta; N. - Zhu; W. - Romano; K. A. - Skye; S. M. - Čajka; Tomáš - Mohan; M. L. - Li; L. - Wu; Y. - Funabashi; M. - Ramer-Tait; A. E. - Prasad; S. V. N. - Fiehn; O. - Rey; F. E. - Tang; W.H.W. - Fischbach; M. A. - DiDonato; J. A. - Hazen; S.L. A Cardiovascular Disease-Linked Gut Microbial Metabolite Acts via Adrenergic Receptors . Cell. 2020; 180(5); 862-877 . IF = 38.637 [ASEP] [ doi ]
Filová; Elena - Staňková; Ľubica - Eckhardt; Adam - Svobodová; Jana - Musílková; Jana - Pala; J. - Hadraba; Daniel - Brynda; Eduard - Koňařík; M. - Pirk; J. - Bačáková; Lucie . Modification of Human Pericardium by Chemical Crosslinking . Physiological Research. 2020; 69(1); 49-59 . IF = 1.655 [ASEP] [ doi ]
Březinová; Marie - Čajka; Tomáš - Oseeva; Marina - Štěpán; M. - Daďová; K. - Rossmeislová; L. - Matouš; M. - Šiklová; M. - Rossmeisl; Martin - Kuda; Ondřej . Exercise training induces insulin-sensitizing PAHSAs in adipose tissue of elderly women . Biochimica Et Biophysica Acta-Molecular and Cell Biology of Lipids. 2020; 1865(2)); 158576 . IF = 4.519 [ASEP] [ doi ]
Žaloudíková; M. - Eckhardt; Adam - Vytášek; R. - Uhlík; J. - Novotný; T. - Bačáková; Lucie - Musílková; Jana - Hampl; V. Decreased collagen VI in the tunica media of pulmonary vessels during exposure to hypoxia: a novel step in pulmonary arterial remodeling . Pulmonary Circulation. 2019; 9(3)); 2045894019860747 . IF = 2.205 [ASEP] [ doi ]
Tsugawa; H. - Satoh; A. - Uchino; H. - Čajka; Tomáš - Arita; Mak. - Arita; Mas. Mass Spectrometry Data Repository Enhances Novel Metabolite Discoveries with Advances in Computational Metabolomics . Metabolites. 2019; 9(6)); 119 . IF = 4.097 [ASEP] [ doi ]
Sechovcová; Hana - Kulhavá; Lucie - Fliegerová; Kateřina - Trundová; Mária - Morais; Daniel - Mrázek; Jakub - Kopečný; Jan . Comparison of enzymatic activities and proteomic profiles of Butyrivibrio fibrisolvens grown on different carbon sources . Proteome Science. 2019; 17(JUN 1)); 2 . IF = 2.811 [ASEP] [ doi ]

Fotogalerie oddělení

Celá fotogalerie

Lidé

doc. Ing. Tomáš Čajka, Ph.D.

vedoucí oddělení

Mgr. Adam Eckhardt, Ph.D.

zástupce vedoucího oddělení

prof. Ing. Ivan Mikšík, DrSc.

vědecký pracovník

Ing. Jana Svobodová, Ph.D.

vědecký pracovník

MUDr. Tomáš Novotný, Ph.D.

věděcký pracovník

Mgr. Pavla Sedláková, Ph.D. (mateřská dovolená)

vědecký pracovník

Ing. Statis Pataridis

vědecko-technický pracovník

Mgr. Lucie Rudl Kulhavá, Ph.D.

postdoktorand

MSc. Marine Morvan

postgraduální student

Mgr. Armenuhi Kirakosjanová

technický pracovník