Proteomika i genomiki chorób neurodegeneracyjnych i genetycznych

(Laboratorium Neurodegeneracji MIBMiK - zespół prof. Jacka Kuźnickiego)

Pracownia prowadzi badania na temat molekularnych mechanizmów degeneracji neuronów. W neuronach wiele procesów biochemicznych jest regulowanych przez jony wapnia, ktόre pełnią rolę wtórnego przekaźnika informacji. Dalsze badania będą koncentrowały się na zagadnieniach aktywności i metabolizmu wybranych białek wiążących wapń w neuronach, takich jak białka STIM i kalmyryna.

Białka te są związane ze szlakami homeostazy i sygnalizacji wapniowej, ktόre ulegają zaburzeniu w przebiegu neurodegeneracji w chorobie Alzheimera.

1. Badanie wpływu aktywności γ-sekretazy na funkcję białek STIM
Białka STIM1 i STIM2 sa ważnymi sensorami stężenia wapnia wewnątrz endoplazmatycznego retikulum (ER). Niedawne odkrycie tej roli białek STIM było przełomem w badaniu zjawiska pojemnościowego napływu wapnia do komórek (ang. CCE), w którym wypływ wapnia z ER powoduje otwarcie kanałów wapniowych w błonie plazmatycznej celem uzupełnienia poziomu Ca2+ w ER. Choć funkcja białek STIM została poznana w komórkach niepobudliwych, wyniki z naszego laboratorium, a także innych grup badawczych, pokazują, że białka STIM mogą pełnić podobną funkcję w neuronach. Celem projektu będzie sprawdzenie, czy zaburzenia homeostazy wapniowej obserwowane w przebiegu choroby Alzheimera (AD) mogą być spowodowane dysregulacją białek STIM.

2. Badanie interakcji Kalmyryny 1 z neuronalnym białkiem SCG10 (Statmina 2)
Kalmyryna 1 (CaMy1) jest stosunkowo niedawno odkrytym białkiem wiążącym wapń, ktόre wydaje się uczestniczyć w przekazywaniu sygnałόw wapniowych do komόrkowych efektorόw. Ostatnie nasze prace wykazały, że kalmyryna 1 występuje w neuronach mόzgu człowieka i szczura; wykazaliśmy też różnice wzoru ekspresji i lokalizacji wewnątrzkomórkowej CaMy1 na skrawkach mózgowych od pacjentów dotkniętych chorobą Alzheimera w porównaniu ze skrawkami mózgów od osób z grupy kontrolnej oraz obecność CaMy1 w płytkach starczych. Wyniki te wskazują na potencjalny udział CaMy1 w patomechanizmie choroby Alzheimera. W związku z tym poszukiwaliśmy w neuronach zależnych od wapnia ligandόw białkowych CaMy1, ktόre mogłyby odpowiadać za zaburzoną sygnalizację wapniową w chorobie Alzheimera.