1
Katedra biochemie
Přirodovědecká fakulta Univerzita Karlova
Hlavova 8, 12840 Praha 2
Tel. +2-2195-1281, Fax.+2-2195-1283 miroslav.sulc@natur.cuni.cz.
Oponentský posudek na disertační práci Mgr. Michala Tupce
Funkční analýza hmyzích reduktáz a desaturáz mastných acylkoenzymů A V disertační práci předkladatele je řešena aktuální problematika studia skupiny enzymů podílejících se na metabolismu lipidů, konkrétně metabolismu aktivovaných mastných kyselin a z nich vznikajících derivátů. Presentovaná studie se vyznačuje aplikačním potenciálem jinak základního výzkumu do biotechnologické praxe jak již naznačuje i jeden ze začleněných článku v souboru předkládané Ph.D. práce, která zahrnuje čtyři recenzované vědecké články v impaktovaných časopisech, z toho jsou tři prvoautorské z nichž jedna je přehledovou prvoautorskou publikací.
Před úvodní kapitolou s teoretickým literárním přehledem je část věnovaná nomenklatuře lipidů a seznam všech latinských, anglických a českých druhových jmen použitých v práci.
Tyto dvě části oceňuji. K uvedenému seznamu zkratek enzymů bych se přimlouval ho rozšířit o celou řadu v textu často používaných zkratek, které jsou v některých případech vysvětleny pouze v přiloženém textu publikace.
Text práce je napsán čtivě ve velmi dobré angličtině a obsahuje poměrně malé množství překlepů (např. odkaz v textu na str. 26 na obrázek 8AB nebo na str. 37 na obrázek 14AA). Současně musím ohodnotit vysokou formální a hlavně grafickou úroveň, zvláště použitých obrázků. Drobnou vyjímkou z tohoto pohledu je absence popisků zobrazených aminokyselinových postranních řetězců v obrázku 8C na str. 27 v úvodní části textu, tak jako jsou uvedeny v obdobných obrázcích 3C na str. 18 či 9C, 9D, 9E na str. 29. Občas jsem postrádal uvedení odkazu na pozici postranního řetezce v textu, která by čtenáři pomohla v rychlejší orientaci na obrázku, zvláště pokud třeba na obrázku 9C jsou označeny dva postranní řetezce argininu v pozici 151 a 184, ale oba mají rozdílnou funkci, která je v textu zmiňována. To je ovšem minoritní výtka, která nijak nesnižuje velmi dobrou kvalitu a odbornou úroveň textu.
V úvodu je čtenář postupně uveden do tématu s uvedeným přehledem studovaných enzymů, který obsahuje všechny potřebné a relevantní informace pro následné pochopení výsledkové části a diskuse. Současně je ve výsledkové části uveden vždy přínos předkladatele k jednotlivým publikacím. Zde bych možná ocenil v tomto přehledu předkladatelem použitých metod, pokud by v diskusi zhodnotil detailněji jejich relevanci a vlastní diskusi použité metodiky pro dosažené výsledky.
Výsledková část obsahuje čtyři tématické okruhy shrnující informace ze čtyř použitých publikací, přičemž poslední je skutečně stručná s ohledem na přehledový článek a netýká se jí ani jeden ze tří definovaných cílů práce. Vysoce hodnotím věcný, výstižný, stručný a kritický tón výsledků a diskuse disertační práce. Předkládané výsledky jsou objasněny v kontextu již známých informací z literárních zdrojů, které ukazují široký literární přehled a metodickou erudici předkládaných prací (v práci je citováno 241 literárních zdrojů).
Případným oponentům předem bere vítr z plachet tím, že jejich případné dotazy či
2
komentáře předjímá a fundovaně na ně v textu odpovídá. Nevím, do jaké míry participovala na této části textu školitelka, ale minimálně předpokládám předání tohoto pohledu na získané výsledky v průběhu školení předkladatele a participaci na tvorbě jednotlivých publikací, což velice oceňuji.
V prvé publikaci se řeší problematika charakterizace FAR (reduktas mastných kyselin) participujících na biosynthese feromonů tří druhů čmeláka. K metodicky bohaté publikaci, mám jeden dotaz.
Koresponduje popsaná metabolická/substrátová rozdílnost FAR z B. lapidarius, skoro exkluzivní pro C16 sat./nesaturované kyseliny, od obou ostatních, široká C14-C26 specifita, s identifikovanou transkripcí FAR A4 u B. lapidarius oproti FAR A1/2 u obou ostatních? Lze nalézt metabolickou souvislost i ve vytvořeném fylogenetickém kladu FAR A uvedeném na obr. 14 na str. 41?
Druhá publikace presentuje snahu o vysvětlení mechanismu specifity enzymu desaturasy v závislosti na přítomnosti jediného aminokyselinového postranního řetězce v pozici 224 (Ala/Ile) pro MseD2/D3 desaturasy.
Je v příbuzné studované BmoD1 desaturase kromě Thr227 přítomen párový postranní řetězec podobně jako Q143-T257 u myší Δ9 desaturasy SCD1 (PDB 4myk)? Je možné najít obdobu i u MseD2/D3 desaturasy?
Ve třetí publikaci je různými přístupy charakterizován protonový přenosový řetězec (PTC) u skočcové desaturasy.
Jak by mi autor vysvětlil rozdílnost dvou možných protonových přenosových řetězeců, v třetí publikaci jsou popsány v textu a ve Fig.1 na str. 1379 dva PTC (PTC A:
Cys222-Thr206-Asp101-His203, a PTC B: Ser202-Asp101-His203) ve srovnání s presentací výsledků jeho Ph.D. práce v obr. 18C na str. 50, PTC A: C222-T206-A101- H203-E105, a PTC B: S202-A101-H203-E105? Jaká je využitelnost paralelních cest A i B a plánuje provádět záměny i u PTC B?
Jaké jsou důkazy o presentovaném přenosu elektronu v řadě aminokyselinových postranních řetězců Trp132-Tyr236-Trp135-Trp139? Je v této sekvenci nutné/nezbytné řadit Tyr236 druhého helixu, odpovídají kinetická data popsaným výsledkům z citovaných prací?
Předkládaná disertační práce dle mého názoru splňuje požadavky kladené na disertační práci. Autor jednoznačně prokázal vědeckou erudici, tvůrčí potenciál, schopnost přesné experimentální práce, korektní analýzy a kritické diskuse získaných dat. Především bych zdůraznil velmi významný aplikační potenciál výsledků pro biotechnologické využití.
Podle Studijního a zkušebního řádu Přírodovědecké fakulty UK doporučuji předloženou práci Mgr. Michala Tupce přijmout k obhajobě, protože prokazuje předpoklady autora k samostatné tvořivé vědecké práci. Na základě úspěšné obhajoby doporočuji udělení titulu „Ph.D.“.
V Praze dne 11. března 2023
Doc. Miroslav Šulc, PhD.
katedra biochemie PřF-UK
