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