Pracownia Białek Motorycznych

Kierownik: Andrzej A. KASPRZAK

Zespół: Seweryn Bajer (doktorant), Ewa Szczęsna (doktorantka)

Profil badań

Białka motoryczne, zwane także motorami molekularnymi, są cząsteczkami, które wykazują zdolność cyklicznego przekształcania energii chemicznej uzyskiwanej z hydrolizy adenozyno trifosforanu (ATP) w pracę mechaniczną. Ncd, białko motoryczne należące do grupy 14 nadrodziny kinezyn powoduje przesuwanie anty-równoległych mikrotubul względem siebie. W komórce Ncd pełni ważną rolę w organizacji wrzeciona mitotycznego. Nasza Pracownia bada generację ruchu/siły przez ten motor, a w szczególności oddziaływanie pomiędzy jego podjednostkami. Nasze badania obejmują także zależność pomiędzy rodzajem ruchliwości, którą wykazuje Ncd i jej regulacją w żywych komórkach. Aby osiągnąć te cele łączymy inżynierię białkową z technikami mikroskopowymi i klasyczną biochemią.

Metody:

• Inżynieria białkowa
• Pomiar ruchliwości in vitro dla natywnych I zmutowanych białek
• Mikroskopia całkowitego wewnętrznego odbicia (TIRF)
• Fluorescencyjne rezonansowe przeniesienie energii wzbudzenia (FRET)

Aktualnie realizowane tematy/zadania badawcze:

• Czy zdolność rozpoznawania względnej orientacji mikrotubul przez Ncd jest zależna od struktury podjednostkowej motoru?
• Rekonstytucja systemu transportu Ncd na koniec plus mikrotubuli przez EB1. Obserwacja transportu Ncd in vitro przy użyciu mikroskopu TIRF
• Mapowanie miejsc oddziaływania pomiędzy Ncd i EB1 przy wykorzystaniu mutacji punktowych w obszarze wiązania
• Identyfikacja domeny Ncd odpowiedzialnej za lokalizację motoru w odpowiednich miejscach wrzeciona na różnych stadiach podziału komórki

Wybrane publikacje

Fink G., Hajdo Ł., Skowronek K.J., Reuther C., Kasprzak A.A., Diez S. (2009) The mitotic kinesin-14 Ncd drives directional microtubule-microtubule sliding. Nature Cell Biology, 11: 717-723.

Kocik E., Skowronek K.J., Kasprzak A.A. (2009) Interactions between subunits in heterodimeric Ncd molecules. Journal of Biological Chemistry, 284: 35735-35745.

Skowronek K. J., Kocik E., Kasprzak A.A. (2007). Subunits interactions in dimeric kinesins. European Journal of Cell Biology, 86: 559-568.

Kasprzak A.A. (2007) The use of FRET in the analysis of motor protein structure. Methods in Molecular Biology, 392:183-197.

Reuther C., Hajdo Ł., Tucker R., Kasprzak, A. A., Diez S. (2006) Biotemplated nanopatterning of planar surfaces with molecular motors. Nano Letters, 6: 2177-2183.