Hlavním cílem MitoCentra je hledání nových mitochondriálních determinant lidských onemocnění. Vedle tradičních mitochondriálních chorob (dědičné poruchy způsobené mutacemi v genech pro proteiny oxidativní fosforylace) se zaměřujeme i na úlohu mitochondrií v polygenních onemocněních jako je diabetes 2. typu nebo obezita.

Cíle projektu

Výzkumný program je rozdělen do pěti tematických okruhů:

Nové genetické determinanty mitochondriálních chorob

Cílem je hledání nových nových genů, jejichž mutace vedou k mitochondriálním onemocněním. Výchozím předpokladem je důkladná klinická, biochemická a molekulárně-biologická charakterizace pacientů s podezdřením na mitochondriální onemocnění. Následné NGS sekvenování exomu a jeho analýza přispěje k identifikaci kandidátních genů.

Mitochondriálně-jaderná signalizace

Zde se zaměříme na interakci mezi jaderným a mitochondriálním genomem. Aparát oxidativní fosforylace je kódován oběma genomy a je známo, že koordinace mezi nimi je klíčová pro metabolizmus eukaryotických organizmů. Alela jaderného genu nemusí mít patologické projevy, je-li přítomna v interakci s jedním mtDNA haplotypem, na jiném se ale naopak může projevovat patogenně. Snahou je porozumět procesům, které tuto interakci regulují.

Komponenty a mechanismy mitochondriální biogeneze

Abychom porozuměli, jaká je funkce kandidátních genů odhalených v rámci prvního okruhu, musíme se věnovat jejich detailní funkční charakterizaci. U jednotlivých proteinů tak budeme studovat jejich funkci, hledat interakční partnery a mechanizmy, kterými ovlivňují biogenezi mitochondrií.

Mitochondriální adaptace

Jak je regulována biogeneze mitochondrií na úrovni buněk i celého organizmu? Jaké mechanizmy regulují množství mitochondrií ve tkáních během ontogeneze? Jak se uplatňují senzory energetického stavu organizmu (AMP kináza) v regulaci mitochondriální biogeneze? To jsou otázky, na které by měl přinést odpověď tento blok.

Nutriční regulace

Naším cílem je porozumět vlivu výživy na mitochondriální funkci a tomu, jak se tyto změny na úrovni mitochondrií následně promítají do fyziologie celého organizmu. Zaměříme se na adaptibilitu mitochondriální biogeneze v odpovědi na vysokotukou dietu a roli mitochondrií v disociaci mezi obezitou a inzulínovou rezistencí u takto krmených zvířat.

Zúčastněné instituce

•    Fyziologický ústav AV ČR - Josef Houštěk, Jan Kopecký, Michal Pravenec
•    Karlova univerzita, 1. lékařská fakulta - Stanislav Kmoch, Pavel Martásek
•    Všeobecná fakultní nemocnice - Jiří Zeman

Informace o projektu - portál IS VAV

web projektu: www.mitocentrum.cz