Rola kinazy białkowej aktywowanej przez AMP

Zakład Regulacji Metabolizmu Instytut Biochemii UW
2017/2018
Metabolizm ssaków
Struktura i funkcje błon chloroplastowych
Prof. dr hab. Maciej Garstka,
Dr Radosław Mazur
Mgr Paulina Piotrowska
Mgr Magdalena Łazicka
dr hab. Jakub Drożak,
dr hab. Katarzyna Winiarska
dr Rafał Derlacz,
dr Adam Jagielski,
dr Robert Jarzyna,
dr Anna Kiersztan,
mgr Sebastian Kwiatkowski
mgr Aleksandra Owczarek
Dr hab. Jakub Drożak
Tematyka badawcza:
● Identyfikacja molekularna (identyfikacja genów)
oraz charakterystyka biochemiczna enzymów
sierocych kręgowców - obecnie głównie Nmetylotransferaz białek lub związków
drobnocząsteczkowych.
Temat pracy licencjackiej 2017/18
1 osoba, temat do wyboru lub własny:
•„Metylacja białek – znaczenie biologiczne”
•„Metoda CRISPR/Cas9” (najnowsza metoda knockotowania/edycji
genów)
Dr hab. Katarzyna Winiarska, mgr Aleksandra Owczarek
Tematyka badawcza:
 Oksydaza NADPH i stres oksydacyjny w patogenezie
cukrzycy i nefropatii cukrzycowych
 Ścieżki sygnałowe (kinazy MAP) regulowane przez
stan redoks komórki
Grant NCN (2017-2020): Mechanizmy modulujące ekspresję czynnika transkrypcyjnego
HIF-1 w kanalikach proksymalnych oraz jego rola w regulacji aktywność nerkowej
glukoneogenezy - badania w odniesieniu do nefropatii cukrzycowej
 Hipoksja i czynnik transkrypcyjny HIF-1 w
rozwoju nefropatii cukrzycowych
 Wpływ hipoksji na aktywność procesu
glukoneogenezy w nerkach
Proponowane tematy pracy licencjackiej 2017/18 (1 osoba):
• Organs-on-chips – alternatywa dla badań in vivo?
• Czynnik transkrypcyjny ChREBP (carbohydrate-response element-binding protein)
i jego rola w regulacji metabolizmu
Dr Anna Kiersztan
Tematyka badawcza:
wpływ DHEA na syntezę glukozy i stres oksydacyjny w
warunkach insulinooporności oraz cukrzycy typu 1
-DHEA (oraz jego pochodna DHEAS) występują we krwi w wysokim stężeniu,
znacznie przekraczającym stężenia innych hormonów steroidowych;
-spadek jego stężenia wraz z wiekiem koreluje się z występowanie wielu
chorób tj. cukrzyca typu 2, choroby sercowo-naczyniowe, choroby
autoimmunologiczne;
-jest metabolitem pośrednim do syntezy androgenów i estrogenów;
Temat na licencjat 17/18:
Wpływ mikroflory jelitowej na funkcjonowanie centralnego układu nerwowego
Dr Robert Jarzyna
Zainteresowania:
● Rola kinazy białkowej aktywowanej przez AMP (AMPK)
w regulacji metabolizmu energetycznego na pozionie
komórki, i całego organizmu.
● Patogeneza chorób cywilizacyjnych
Temat pracy licencjackiej 2017/18:
„Rak jako choroba metaboliczna”
Dr Adam K Jagielski
Wykorzystanie chromatografi i spektrometrii mas
do analizy zwiazków wielkocząsteczkowych
i drobnoczasteczkowych o znaczeniu
biologicznym i medycznym
MALDI Synapt G2 HDMS
nanoAcquity UPLC
Acquity UPLC
Organizacja i funkcja chloroplastów, tylakoidów
i kompleksów barwnikowo-białkowych
dr Radosław Mazur
e-mail: [email protected]
Tel. 022 55 43 215
Prof. dr hab. Maciej Garstka,
e-mail: [email protected]
Tel. 022 55 43 215
dr Radosław Mazur, prof. dr hab. Maciej Garstka
Badania prowadzone w oparciu o analizę związku między
proteomem i lipidomem a przestrzenną strukturą
chloroplastów i funkcjonowaniem układów
fotosyntetycznych, w szczególności dotyczą:
- związku budowy kompleksów fotosyntetycznych ze
strukturą 3D chloroplastów
- zmian składu błon tylakoidów oraz funkcji i struktury
chloroplastów pod wpływem stresu chłodu i natężenia
światła
- znaczenia modyfikacji postranslacyjnych w utrzymaniu
struktury chloroplastów
- biogenezy chloroplastów
Współpraca:
Zakład Anatomii i Cytologii Roślin WB UW
Instytut Fizyki PAN
Zakład Biofizyki IF UMCS
Zakład Biofizyki WF UW,
Zakład Biologii Molekularnej WB UW
mgr Paulina Piotrowska, mgr Magdalena Łazicka,
prof. dr hab. Maciej Garstka
Badania, mieszczące się w szerokim nurcie sztucznej fotosyntezy, mają na celu
zbudowanie układu pomiarowego (bioczujnika) zbudowanego z elektrody węglowej i
kompleksów fotosyntetycznych lub sztucznych białek fotoaktywnych.
(CE) graphite
(WE) [LHCII]GE
(RE) Ag|AgCl2
Graphite
electrode
GE
Multilayer
of [LHCII]
Współpraca:
Zakład Anatomii i Cytologii Roślin WB UW
Zakład Chemii Analitycznej i Nieorganicznej WCh UW
Instytut Fizyki PAN
Zakład Biofizyki IF UMCS
Organizacja i funkcja chloroplastów, tylakoidów i kompleksów barwnikowo-białkowych
Proponowane zakresy tematyczne prac dyplomowych
3 miejsca
1) Bioczujniki oparte o struktury fotoaktywne – podstawy działania i zastosowanie
Bioczujniki są to hybrydowe układy pomiarowe zbudowane z układu elektrodowego i immobilizowanego na powierzchni elektrody
układu biologicznego. Jednym z ich rodzajów są układy gdzie aktywnym składnikiem są izolowane kompleksy fotosyntetyczne lub
białka fotoaktywne. Budowa i badanie tak skonstruowanych elektrod związana jest zarówno z pomiarami elektrochemicznymi,
biofizycznymi i mikroskopowymi. Istotnym elementem konstrukcji układu hybrydowego jest dobór materiału elektrody i sposobów
immobilizacji materiału biologicznego.
2) Strategie adaptacyjne roślin w warunkach stresu - relacje między proteomem, lipidomem i stanem redoks komórki
Utrzymanie optymalnej równowagi redoks komórki, kluczowej dla przeżycia roślin w zmiennych warunkach środowiskowych, jest
efektem działania szeregu mechanizmów molekularnych umożliwiających szybkie dostosowanie wydajności procesu fotosyntezy. W
efekcie następują zmiany składu białkowo-lipidowego błon tylakoidów umożliwiające adaptację do panujących warunków stresowych.
Zbudowanie modelu wiążącego te zmienne pozwoli prognozować strategie adaptacyjne roślin.
3) Dynamiczne zmiany struktury przestrzennej systemu błon tylakoidów
Tylakoidy, wewnętrzne błony chloroplastów, tworzą skomplikowany układ przestrzenny będący efektem hierarchicznej organizacji
kompleksów chlorofilowo-białkowych zlokalizowanych w błonach tylakoidów. Dynamiczne zmiany struktury przestrzennej tylakoidów
zachodzące w odpowiedzi na czynniki środowiskowe są jednym z głównych mechanizmów regulujących wydajność procesu
fotosyntezy. Współczesne techniki mikroskopowe umożliwiają obserwacje tych zmian in situ i w czasie rzeczywistym oraz w trzech
wymiarach przestrzeni.
4) Spektroskopia błon tylakoidów
Obecność w błonach tylakoidów różnorodnych barwników, kofaktorów oraz przenośników elektronów, a także białek i lipidów
umożliwia zastosowanie różnorodnych metod spektroskopowych w badaniu struktury i właściwości błon tylakoidów. Umożliwia to
stworzenie nieinwazyjnych, czyli nieuszkadzających tkanek, i jednocześnie niezwykle czułych metod badawczych.
Tematy wybranych Prac Licencjackich ostanich lat
2016
Sylwia Chromiec - Sztuczne białka syntetyzowane de novo i ich znacznie biotechnologiczne
2015
Magdalena Chojak – „Danio pręgowany (Danio rerio) jako organizm modelowy w badaniach
metabolicznych”
Oksana Makoveychuk - „Iryzyna i inni, czyli wewnątrzwydzielnicza funkcja mięśni szkieletowych”
Łukasz Komorowski; „Czynnik transkrypcyjny HIF-1 oraz jego rola w rozwoju i przebiegu chorób
nowotworowych oraz cukrzycy”
Izabela Niemyjska „Karnozyna i związki pokrewne: rola fizjologiczna i perspektywy użycia w terapii
chorób człowieka”
Joanna Sitek „Nowe leki w terapii otyłości”
Sylwia Olszewska „Rola apeliny w regulacji metabolizmu energetycznego i jej potencjalne znaczenie
w terapii cukrzycy typu 2 i otyłości”
Khongorzul Gangaa „Potencjalne wykorzystanie inhibitorów MR w terapii chorób sercowonaczyniowych i metabolicznych”
Patrycja Mikowska „ Wpływ spożycia mleka krowiego na rozwój chorób cywilizacyjnych”
Anna Michalik „ Kluczowa rola kinazy białkowej aktywowanej przez AMP (AMPK) w procesach
starzenia”
Aleksandra Poniewozik – „ Rola kinazy białkowej aktywowanej przez AMP (AMPK) w regulacji
funkcjonowania układu immunologicznego”
2014
Aleksandra Owczarek (2014) Znaczenie oksydazy NADPH w procesie nowotworzenia
Sebastian Kwiatkowski (2014) „Enzymy korekty metabolicznej-znaczenie fizjologiczne”
Zofia Demska „Tiazolidinediony w terapii cukrzycy”
Prace przeglądowe ZRM powstałe na bazie licencjatów
Kluczowa rola kinazy białkowej aktywowanej przez AMP (AMPK) w procesach starzenia. Licencjat Anna
Michalik, kierujący pracą Robert Jarzyna
Michalik A, Jarzyna R. (2016) Kluczowa rola kinazy białkowej aktywowanej przez AMP (AMPK) w procesach
starzenia. Postepy Biochem. 62(4):459-471.
Aktywność fizyczna jako remedium na problemy zdrowotne krajów rozwiniętych współczesnego świata.;
licencjat Ewa Grochowska; kierujący pracą Robert Jarzyna;
Ewa Grochowska, Robert Jarzyna (2014) Aktywność fizyczna w profilaktyce i leczeniu chorób cywilizacyjnych
– kluczowa rola kinazy białkowej aktywowanej przez AMP (AMPK) Postepy Hig Med Dosw (Online); 68:111428.
Rola transporterów glukozy w regulacji metabolizmu człowieka. Licencjat Zofia Magier, kierujący pracą Robert
Jarzyna
Zofia Magier, Robert Jarzyna. (2013 r.) Rola transporterów glukozy w regulacji metabolizmu człowieka
Postępy Biochemii, 59(1) 70-82.
Rola mikroflory jelitowej w patogenezie otyłości, cukrzycy i innych zaburzeniach metabolicznych” licencjat Nina
Stachowicz, kierujący pracą Anna Kiersztan;
Nina Stachowicz, Anna Kiersztan (2013) Rola mikroflory jelitowej w patogenezie otyłości i cukrzycy. Postępy
Higieny i Medycyny Doświadczaln – 67: 288-303
Remisja cukrzycy typu 2 w wyniku operacji bariatrycznych; licencjat Aleksandra Piechnik; kierujący pracą
Anna Kiersztan;
•Paweł Nalepa, Aleksandra Piechnik, Anna Kiersztan (2011) Wpływ operacji bariatrycznych na ustępowanie
cukrzycy typu 2. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej 65 (Online): 804-818
Wybrane publikacje doświadczalne od roku 2015 cz Zw.
•Kiersztan A, Nagalski A, Nalepa P, Tempes A, Trojan N, Usarek M, Jagielski AK. (2016) DHEA-induced modulation of
renal gluconeogenesis, insulin sensitivity and plasma lipid profile in the control- and dexamethasone-treated rabbits.
Metabolic studies –Biochimie 121:87-101. (IF=3,123)
•Winiarska K, Dzik JM, Labudda M, Focht D, Sierakowski B, Owczarek A, Komorowski L, Bielecki W (2016) Melatonin
nephroprotective action in Zucker diabetic fatty rats involves its inhibitory effect on NADPH oxidase. J Pineal Res 60: 109117.
•Drozak J, Piecuch M, Poleszak O, Kozlowski P, Chrobok L, Baelde HJ, de Heer E. UPF0586 Protein C9orf41 Homolog Is
Anserine-producing Methyltransferase. J Biol Chem. 2015, 290(28):17190-205.
•Kotlinowski J, Grochot-Przeczek A, Taha H, Kozakowska M, Pilecki B, Skrzypek K, Zimoch J, Bartelik A, Derlacz R,
Horrevoets AJ, Pap A, Nagy L, Dulak J, Jozkowicz A. Erratum: PPARγ activation but not PPARγ haplodeficiency affects
proangiogenic potential of endothelial cells and bone marrow-derived progenitors. Cardiovasc Diabetol. 2015; 29;14:65
•Kowalec P, Grynberg M, Pająk B, Socha A, Winiarska K, Fronk J, Kurlandzka A (2015) Newly identified protein Imi1
affects mitochondrial integrity and glutathione homeostasis in Saccharomyces cerevisiae. FEMS Yeast Res 15. pii: fov048.
•Kozakowska M, Kotlinowski J, Grochot-Przeczek A, Ciesla M, Pilecki B, Derlacz R, Dulak J, Jozkowicz A. Myoblastconditioned media improve regeneration and revascularization of ischemic muscles in diabetic mice. Stem Cell Res Ther.
2015; 12;6:61.
•Pavlyk I, Rzhepetskyy Y, Jagielski AK, Drozak J, Wasik A, Pereverzieva G, Olchowik M, Kunz-Schugart LA, Stasyk O,
Redowicz MJ. Arginine deprivation affects glioblastoma cell adhesion, invasiveness and actin cytoskeleton organization by
impairment of β-actin arginylation. Amino Acids. 2015, 47(1):199-212.
•Peters V, Klessens CQ, Baelde HJ, Singler B, Veraar KA, Zutinic A, Drozak J, Zschocke J, Schmitt CP, de Heer E. Intrinsic
carnosine metabolism in the human kidney. Amino Acids. 2015, 47(12):2541-50.
•Winiarska K, Jarzyna R, Dzik JM, Jagielski AK, Grabowski M, Nowosielska A, Focht D, Sierakowski B (2015) ERK1/2
pathway is involved in renal gluconeogenesis inhibition under conditions of lowered NADPH oxidase activity. Free Radic
Biol Med 81:13-21.
Wybrane publikacje doświadczalne od roku 2015 cz Roś.
Joanna Skupień, Joanna Wójtowicz, Łucja Kowalewska, Radosław Mazur, Maciej Garstka, Katarzyna Gieczewska,
Agnieszka Mostowska (2017) Dark-chilling induces substantial structural changes and modifies galactolipid and carotenoid
composition during chloroplast biogenesis in cucumber (Cucumis sativus L.) cotyledons. Plant Physiology and
Biochemistry 111: 107-118 , (IF = 2.928)
Ewa Janik; Joanna Bednarska; Monika Zubik; Rafal Luchowski; Radoslaw Mazur; Karol Sowinski; Wojciech Grudzinski;
Maciej Garstka; Wieslaw I. Gruszecki (2017) A chloroplast "wake up" mechanism: Illumination with weak light activates the
photosynthetic antenna function in dark-adapted plants. Journal of Plant Physiology 210: 1-8, (IF = 2.971)
Łucja Kowalewska, Radosław Mazur, 1 Szymon Suski, Maciej Garstka and Agnieszka Mostowska (2016) Three-dimensional
visualization of the internal plastid membrane network 11 during runner bean chloroplast biogenesis. Dynamic model of the
tubular12 lamellar transformation. Plant Cell 28: 875-891, (IF = 9,338)
Radosław Mazur, Monika Sadowska, Łucja Kowalewska, Agnieszka Abratowska, Hazem M. Kalaji, Agnieszka Mostowska,
Maciej Garstka and Beata Krasnodębska-Ostręga (2016). Overlapping toxic effect of long term thallium exposure on white
mustard (Sinapis alba L.) photosynthetic activity. BMC Plant Biology 16:191, (IF = 3,631)
Kamila Konopińska, Mariusz Pietrzak, Radosław Leszek Mazur, Elżbieta Malinowska (2015) Analytical characterization of
IgG-cTpp and IgG-Mn-cTpp conjugates. Journal of Porphyrins and Phthalocyanines 19: 1177-1184, (IF = 1.087)
Michal Szalonek, Barbara Sierpien, Wojciech Rymaszewski, Katarzyna Gieczewska, Maciej Garstka, Malgorzata Lichocka,
Laszlo Sass, Kenny Paul, Imre Vass, Radomira Vankova, Peter Dobrev, Pawel Szczesny, Waldemar Marczewski, Dominika
Krusiewicz, Danuta Strzelczyk-Zyta, Jacek Hennig, Dorota Konopka-Postupolska. (2015) Potato Annexin STANN1 Promotes
Drought Tolerance and Mitigates Light Stress in Transgenic Solanum tuberosum L. Plants. PloS One 10: e0132683, (IF =
3,234)