Grupa Białek Szoku Termicznegozespół dr Doroty Ścieglińskiej

Grupa Badawcza dr n. med. Doroty Ścieglińskiej

Białka szoku cieplnego z rodziny HSP (ang. Heat Shock Proteins), nazywane białkami opiekuńczymi, odpowiadają w komórce za stan proteostazy, zarówno w warunkach fizjologicznych jak i w stresie. Główna rola białek HSP obejmuje udział w prawidłowym fałdowaniu białek, rozwijaniu białek o nieprawidłowej strukturze, translokacji protein pomiędzy kompartmentami komórkowymi oraz kierowaniu uszkodzonych białek do degradacji w proteasomie. Ponieważ HSP wykazują zdolność do oddziaływania z wieloma białkami (w tym z białkami współopiekuńczymi), ich funkcje biologiczne są plejotropowe. W warunkach fizjologicznych białka HSP uczestniczą bądź pośredniczą w wewnątrzkomórkowej transdukcji sygnału, regulacji cyklu komórkowego, proliferacji, różnicowaniu, apoptozie oraz starzeniu komórkowym. Ponadto, wydzielane poza komórkę uczestniczą w modulowaniu sygnalizacji międzykomórkowej oraz aktywnie oddziałują z układem immunologicznym. Większość genów kodujących białka HSP ulegają konstytutywnej ekspresji, jednak transkrypcja niektórych z nich przebiega z większą wydajnością, bądź jest indukowana w warunkach stresu. Synteza białek HSP nasila się w odpowiedzi na endogenne i egzogenne czynniki stresowe (stres środowiskowy, stany patofizjologiczne), co ma za zadanie przeciwdziałać negatywnym skutkom stresu.

Badania naszego zespołu koncentrują się od wielu lat na opisaniu wzoru ekspresji, mechanizmów regulacyjnych oraz funkcji ludzkich genów kodujących białka szoku cieplnego należące do rodziny HSPA (70 kDa). Nasza uwaga w szczególności poświęcona jest białku HSPA1, głównemu indukowalnemu członkowi rodziny oraz białku HSPA2, jednemu z najsłabiej scharakteryzowanych jej przedstawicieli. Ekspresję i funkcje HSPA2 przez lata wiązano z regulacją procesu spermatogenezy oraz płodnością mężczyzn. Obecnie wiadomo, głównie dzięki naszym badaniom, że gen HSPA2 jest aktywny w niektórych populacjach komórek somatycznych, w tym w komórkach nabłonków wielowarstwowych oraz komórkach glejowych. Wykazaliśmy, że HSPA2 jest uwikłany w regulację różnicowania ludzkich keratynocytów naskórka. HSPA2 ulega wzmożonej syntezie w wielu typach nowotworów, a jego podwyższony poziom koreluje z niekorzystnym rokowaniem pacjenta. Wskazuje się również na istotną rolę HSPA2 w modulowaniu fenotypu komórek nowotworów złośliwych.


Działalność badawcza:

·         badania nad wpływem białek HSPA na fenotyp komórek nowotworowych, w szczególności na wzrost, inwazyjność oraz wrażliwość na chemoterapeutyki, prace prowadzimy w oparciu o model niedrobnokomórkowego raka płuca oraz glejaka wielopostaciowego;

·         badania nad udziałem białek HSPA w regulacji aktywności czynników (np.HIF-1, zmutowane warianty p53);

·         badania nad rolą białek opiekuńczych HSPA oraz wybranych czynników transkrypcyjnych (np. HIF-1, ang. Hypoxia Inducible Factor) w fizjologii oraz patofizjologii ludzkiego naskórka

 

Techniki i metody badawcze:

·         hodowla in vitro komórek ssaczych: ustalonych linii komórkowych oraz pierwotnych komórek

·          izolowanie ludzkich pierwotnych komórek naskórka i skóry właściwej oraz tworzenie in vitro organotypowych kokultur 3D służących do badania różnicowania keratynocytów oraz funkcjonowania naskórka

·         modulowanie ekspresji genów z zastosowaniem wirusowego transferu genów

·         klonowanie DNA; konstrukcja plazmidowych wektorów ekspresyjnych kodujących białka rekombinowane, modyfikowane i fuzyjne.

·         analiza ekspresji genów (qRT-PCR, RT-PCR, macierze PCR – ang. PCR arrays)

·         badanie aktywności promotorów na podstawie oceny aktywności białka kodowanego przez wybrane geny reporterowe

·         analiza poziomu białek (Western blot, macierze przeciwciałowe – ang. antibody arrays) oraz oddziaływań międzybiałkowych (koimmunoprecypitacja, PLA)

·         techniki badania cytotoksyczności, śmierci komórkowej, różnicowania, starzenia komórkowego, autofagii, adhezji oraz ruchliwości komórek

·         cytometria przepływowa oraz sortowanie zdefiniowanych antygenowo populacji komórek

·         techniki histologiczne, immunohistochemiczne i immunofluorescencyjne

·         mikroskopia świetlna i fluorescencyjna, w tym obserwacje przyżyciowe oraz mikroskopia konfokalna