Zakład Biologii Komórki
Kierownik
Doc. dr hab. Katarzyna Kwiatkowska
e-mail:
Badania prowadzone w Zakładzie Biologii Komórki obejmują zagadnienia aktywacji receptorów błony komórkowej i przekazywania sygnałów w komórce prawidłowej i zmienionej patologicznie. Badania te skierowane są na poznanie kaskad sygnałowych i regulacji ekspresji genów związanych z (i) transformacją nowotworową, (ii) odpowiedzią odpornościową, (iii) endocytozą i fagocytozą (iv) fałdowaniem białek cytoszkieletalnych i reorganizacją cytoszkieletu. Metodyka badań obejmuje szeroki zakres technik od biologii molekularnej do elektrofizjologii i fizjologii komórki. Bieżąca aktywność Zakładu obejmuje następujące zagadnienia:
Molekularne, ewolucyjne i biochemiczne mechanizmy regulacji endo- i egzocytozy oraz szlaków degradacyjnych w różnych typach komórek po ich stymulacji i wyciszaniu ekspresji genów z użyciem techniki interferencji RNA. Efekt modyfikacji potranslacyjnych badany w układzie białek rekombinowanych po mutagenezie punktowej. Analiza proteomiczna i funkcjonalna białek kodowanych przez geny sklonowane w Pracowni, w tym białka Rab7, zaangażowanych w tworzenie endosomów/fagosomów, sortowanie i transport pęcherzykowy w modelowym eukarioncie Paramecium octaurelia. Badania prowadzone z użyciem metod biologii molekularnej, elektroforezy 2D, spektrometrii mas, immunodetekcji fluorescencyjnej i ultrastrukturalnej oraz tomograficznego modelowania 3D w mikroskopii elektronowej (Pracownia prof. dr hab. Elżbiety Wyroby).
Analiza szlaków przekaźnictwa sygnałów oraz transkrypcyjna i epigenetyczna regulacja ekspresji genów zaangażowanych w patogenezę guzów mózgu i stanów zapalnych układu nerwowego; zastosowanie technologii małych interferujących RNA oraz rekombinowanych krótkich peptydów w badaniach inwazyjności nowotworów i interakcji nowotwór-gospodarz in vitro i in vivo (laboratorium należy do Polsko-Francuskiej Europejskiej Grupy Badawczej z dziedzinie onkologii molekularnej); analiza bioinformatyczna danych o wzorach globalnej ekspresji genów i genomowych sekwencjach regulatorowych w celu opracowania algorytmów umożliwiających predykcję specyficznego wzoru ekspresji współregulowanych genów, całogenomowa analiza modyfikacji białek histonowych i aktywności czynników transkrypcyjnych w stanach zapalnych mózgu (Pracownia prof. dr hab. Bożeny Kamińskiej-Kaczmarek).
Badania (i) funkcji białek zaangażowanych w procesie fałdowania białek cytoszkieletalnych, zwłaszcza aktyny i tubuliny, w komórkach protista i ssaczych oraz proteomiczna i funkcjonalna analiza białek biorących udział w ciliogenezie pierwotniaków i unieśmiertelnionych komórek ssaczych prowadzone metodami inżynierii genetycznej, immunochemii, immunocytochemii i mikroskopii elektronowej; (ii) identyfikacja i określenie funkcji aktyny, białek wiążących aktynę i niekonwencjonalnych miozyn w migracji komórek oraz wyjaśnienie roli ścieżki RhoA/ROCK i sygnału wapniowego w reorganizacji cytoszkieletu aktynowego w prawidłowych i transformowanych komórkach układu nerwowego; (iii) badania relacji struktura-funkcja kanału mechanoczułego MscS u Escherichia coli z wykorzystaniem technik genetycznych (mutageneza losowa i ukierunkowana), analizy funkcjonalnej in vivo (pomiary wzrostu hodowli bakterii) oraz badań elektrofizjologicznych in vitro typu patch-clamp (Pracownia prof. dr hab. Stanisława Fabczaka).
Badania mechanizmów generacji sygnałów przez receptory Fcy i TLR4 monocytów i makrofagów w czasie fagocytozy i rozpoznawania LPS. Podstawowym zadaniem jest wyjaśnienie mechanizmów zapoczątkowywania kaskad sygnałowych tych receptorów prowadzących do reorganizacji błony komórkowej, aktywacji kinaz tyrozynowych i kinaz fosfatydyloinozytoli. W szczególności badane są: udział tzw. „tratw” sfingolipidowo-cholesterolowych błony komórkowej w przekazywaniu sygnału przez receptory, rola cyklu sfingomielinowego i generacji ceramidu w tym procesie, rola PIP2 w przebudowie podbłonowego cytoszkieletu i produkcji cytokin (Pracownia prof. dr hab. Andrzeja Soboty).
Analiza roli czynników transkrypcyjnych „Grainyhead-like (GRHL) w ścieżkach sygnałowych komórek ssaczych. Badania skupione są na wyjaśnianiu mechanizmów regulacji ekspresji genów przez czynniki GRHL i regulacji aktywności białek GRHL. Prowadzona jest analiza fenotypów myszy z mutacjami w genach Grhl. Badania mają na celu poznanie mechanizmów funkcjonowania czynników GRHL w zdrowiu i chorobie; roli czynników GRHL w powstawaniu i rozwoju nowotworów skóry, zamykaniu cewki nerwowej i ich udziału w polaryzacji komórek w trakcie leczenia ran (Pracownia dr Tomasza Wilanowskiego).
Wybrane publikacje Zakładu
Kwiatkowska A., Kijewska M., Lipko M., Hibner U., Kaminska B. (2011) Downregulation of Akt and FAK phosphorylation reduces invasion of glioblastoma cells by impairment of MT1-MMP shuttling to lamellipodia and down-regulates MMPs expression. Biochimica et Biophysica Acta, 1813: 655-667.
Liu L., Wyroba E., Satir B.H. (2011) RNAi knockdown of parafusin inhibits the secretory pathway. European Journal of Cell Biology, 90: 844-853.
Koprowski P., Grajkowski W., Isacoff E.Y., Kubalski A. (2011) Genetic screen for potassium leaky small mechanosensitive channels (MscS) in E. coli: recognition of cytoplasmic beta domain as a new gating element. Journal of Biological Chemistry, 286: 877-888.
Darido C., Georgy S.R., Wilanowski T., Dworkin S., Auden A., Zhao Q., Rank G., Srivastava S., Finlay M.J., Papenfuss A.T., Pandolfi P.P., Pearson R.B., Jane S.M. (2011) Targeting of the tumor suppressor GRHL3 by a miR-21-dependent proto-oncogenic network results in PTEN loss and tumorigenesis. Cancer Cell 20: 635-648
Józefowski S., Czerkies M., Łukasik A., Bielawska A., Bielawski J., Kwiatkowska K., Sobota A. (2010) Ceramide and ceramide 1-phosphate are negative regulators of TNF-a production induced by lipopolysaccharide. Journal of Immunology, 185: 6960-6973.
Kulma M., Hereć M., Grudziński W., Anderluh G., Gruszecki W.I., Kwiatkowska K., Sobota A. (2010) Sphingomyelin-rich domains are sites of lysenin oligomerization: implications for raft studies. Biochimica et Biophysica Acta, 1798: 471-481.
Włoga D., Dave D., Meagley J., Rogowski K., Jerka-Dziadosz M., Gaertig J. (2010) Hyperglutamylation of tubulin can either tabilize or destabilize microtubules in the same cell. Eukaryotic Cell. 9: 184-193.
Tyburczy M.E., Kotulska K., Pokarowski P., Mieczkowski J., Kucharska J., Grajkowska W., Roszkowski M., Jóźwiak S., Kamińska B. (2010) Novel proteins regulated by mTOR in subependymal giant cell astrocytomas of patients with tuberous sclerosis complex a and new therapeutic implications. American Journal of Pathology, 176: 1878-90.
Dabrowski M, Dojer N, Zawadzka M, Mieczkowski J, Kaminska B. (2010) Comparative analysis of cis-regulation following stroke and seizures in subspaces of conserved eigensystems. BMC Systems Biology, 4: 86, 2010.
