New metabolic pathways involved in synthesis of anti-diabetic lipids

• Název práce v češtině: Nové metabolické cesty syntézy antidiabetických lipidů
• Název v anglickém jazyce: New metabolic pathways involved in synthesis of anti-diabetic lipids
• Klíčová slova: metabolismus, lipogeneze, biochemie, LC-MS, metabolomika, metabolické dráhy
• Klíčová slova anglicky: metabolism, lipogenesis, biochemistry, LC-MS, metabolomics, pathway flux analysis
• Akademický rok vypsání: 2020/2021
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra analytické chemie (31-230)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Jiří Zima, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 13.10.2020
• Datum zadání: 13.10.2020

Zásady pro vypracování

Analytická chemie - separační metody (LC, GC)
Analyticka chemie - hmotnostní spektrometrie
Chemometrie / chemická informatika / programování
Biochemie / fyziologie / práce s laboratorními zvířaty / práce s buněčnými kulturami

Seznam odborné literatury

Paluchova et al., Lipokine 5-PAHSA is Regulated by Adipose Triglyceride Lipase and Primes Adipocytes for de novo Lipogenesis in Mice. Diabetes. 2019 Dec 5. pii: db190494. doi: 10.2337/db19-0494.
Brezinova et al., Exercise training induces insulin-sensitizing PAHSAs in adipose tissue of elderly women. Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids. 2019 Nov 16;1865(2):158576. doi: 10.1016/j.bbalip.2019.158576
Kuda et al., Nrf2-Mediated Antioxidant Defense and Peroxiredoxin 6 Are Linked to Biosynthesis of Palmitic Acid Ester of 9-Hydroxystearic Acid. Diabetes. 2018 Jun;67(6):1190-1199. doi: 10.2337/db17-1087
Brezinova et al., Levels of palmitic acid ester of hydroxystearic acid (PAHSA) are reduced in the breast milk of obese mothers. Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids. 2018 Feb;1863(2):126-131. doi: 10.1016/j.bbalip.2017.11.004

Předběžná náplň práce

Zaměření naší laboratoře je metabolismus a regulační působení bioaktivních lipidů, konkrétně těch, které se vztahují k metabolismu glukózy a lipidů.
https://www.fgu.cas.cz/departments/metabolismus-bioaktivnich-lipidu
Zajímají nás produkty de novo lipogeneze, jako jsou větvené estery mastných kyselin s hydroxy mastnými kyselinami (FAHFA), protizánětlivé eikosanoidy, dokosanoidy a endocannabinoidní metabolity odvozené od omega-3 polynenasycených mastných kyselin.
Cílem tohoto projektu je identifikovat metabolické dráhy syntézy a degradace FAHFA v patofyziologických stavech (obezita, diabetes druhého typu a další metabolická onemocnění). Budeme kombinovat biochemii,fyziologii, analytickou chemii a analýzu metabolických toků, abychom charakterizovali regulaci cesty de novo lipogeneze a tvorbu lipokinů. Na modelech adipocytů a hepatocytů budeme využívat nejmodernější metabolomické a lipidomické metody LC-MS/MS s využitím tracerů značených 13C a 2H. Dále prozkoumáme lipokiny PAHSA a jejich regulaci procesu lipolýzy pomocí myších genetických a dietních modelů. Součástí práce na zvířatech je i katetrizace, infuze a disekce tkání do tekutého dusíku pro fluxomiku.
Projekt bude realizován na Fyziologickém ústavu AV ČR v Krči, případně během krátkých stáží na zahraničních partnerských pracovištích, a finančně zajištěn grantem GA ČR včetně úvazku.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

The focus of our lab is the metabolism and regulatory actions of bioactive lipids, specifically those related to pathways of glucose and lipid metabolism. We are interested in products of de novo lipogenesis such as branched fatty acid esters of hydroxy fatty acids (FAHFA), in anti-inflammatory & pro-resolving eicosanoids and docosanoids, and in endocannabinoid-like metabolites derived from omega-3 polyunsaturated fatty acids.
The aim of this project is to identify metabolic pathways of FAHFA synthesis and degradation in (patho)physiological states. First, we will combine biochemistry, analytical chemistry and metabolic flux analysis to characterize regulation of the DNL pathway and formation of the lipokines. We will apply state of the art LC-MS/MS metabolomics and lipidomics methods using ¹³C- and ²H-labeled metabolites/tracers on adipocytes and hepatocytes. Second, we will examine the metabolite pools of PAHSAs and their regulation of lipolysis using murine genetic and dietary models.
The project is focused either on chemistry (analytical chemistry, biochemistry). The student could also undergo short-term visits at the collaborating institute(s).
We are looking for curious, imaginative, independent and highly-motivated applicants holding a master’s degree (or those expecting to obtain their degree this year) with experience in (bio)chemistry or physiology/medicine or molecular biology. The position is open for the graduates, but skills in any of the following: bioinformatics/programing, whole animal physiology, LC-MS/MS are an advantage and/or can be learned in the lab.