Vliv fosfatáz na regulaci buněčného metabolismu a metabolizmem zprostředkovaným změnám schopností sebeobnovy a diferenciace kmenových buněk

Bc. Martin Rosypal

Bachelor's thesis

The effect of phosphatases on the regulation of cellular metabolism and metabolism-mediated changes in the selfrenewal and differentiation capacity of stem cells

Abstract:

Kmenové buňky jsou základem tkáňové homeostázy. Poruchy spojené s vyčerpáním kmenových buněk vedou k funkčnímu selhání tkání a jsou také příčinou stárnutí. Schopnost sebeobnovy a diferenciace, dvou klíčových vlastností kmenových buněk, je výrazně ovlivněna stavem základního metabolizmu kmenových buněk. Laboratoř školitele se zabývá studiem regulace metabolizmu a signálních drah, kterými kmenové buňky metabolizmus regulují. Z dosavadního výzkumu vyplývá, že jednu z klíčových rolí v řízení metabolizmu kmenových buněk hrají fosfatázy jak na úrovni signálních drah (např. MAPK, PI3K atd.), tak na úrovni aktivace metabolických enzymů (např. řízení (de)aktivační fosforylace hexokinázy, pyruvátdehydrogenázy a její kinázy atd.). Tato práce si klade za cíl shromáždit informace o funkci jednotlivých známých fosfatáz v regulaci metabolizmu jak na úrovni signálních drah, tak na úrovni regulace aktivit metabolických enzymů a tím vybrat vhodné kandidáty k dalšímu praktickému výzkumu regulace metabolizmu kmenových buněk.

Abstract:

Stem cells are fundamental regulators of tissue homeostasis. Defects connected with lack of stem cells lead to functional failure of tissues and are also implicated in aging. Ability of self-renewal and differentiation, two key properties of stem cells, are significantly affected by state of basal metabolism of stem cells. Trainer's laboratory studies metabolism and signal pathway regulation, which controls metabolism of stem cells. The recent findings suggest major involvment of phosphatases in controlling the cellular metabolism. This seems to be happening at both levels, at the signal pathways (for example MAPK, PI3K etc.) as well as on the level of activation of metabolic enzymes (example could be (de)activation of phosphorylation of hexokinase, pyruvatedehydrogenase and its kinase etc.). The aim of this thesis is to collect information about discovered phosphatases involved in the regulation of metabolism on levels of signal pathways and metabolic enzymes and then to choose suitable candidates which might be involved in the regulation of the metabolism of stem cells.

Keywords

Kmenová buňka, energetický metabolismus, pluripotence, fosfatázy, stem cells, energetic metabolism, pluripotency, phosphatases

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 9. 6. 2016
• Supervisor: Mgr. Vladimír Rotrekl, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Medical Genetics and Molecular Diagnostics