Badania

Badania

Nasze laboratorium prowadzi nowatorskie, multidyscyplinarne badania mające na celu zrozumienie organizacji i funkcjonowania synaps w ośrodkowym układzie nerwowym oraz tych pomiędzy neuronami ruchowymi a mięśniami szkieletowymi.

Wykorzystujemy modele mysie, w tym myszy z warunkowym nokautem genów oraz myszy transgeniczne, a także hodowle komórkowe, aby rozszyfrować molekularne mechanizmy regulujące synapsy w warunkach fizjologicznych i chorobowych.

Badania mózgu

Nasze najnowsze badania zidentyfikowały białka Amot i Yap jako kluczowych regulatorów morfologii drzewa dendrytycznego w hodowlanych neuronach oraz w komórkach Purkinjego in vivo. Myszy z warunkowym nokautem genów Amot lub Yap w neuronach wykazywały nieprawidłowości morfologiczne w obrębie móżdżku oraz zaburzenia koordynacji ruchowej. Nasze analizy wykazały, że organizacja dendrytów zależna od Amot i Yap obejmuje kinazę S6 oraz fosforylację białka rybosomalnego S6.

Badania nad układem nerwowo-mięśniowym

Złącza nerwowo-mięśniowe (NMJ) to wyspecjalizowane synapsy tworzone pomiędzy neuronami ruchowymi a włóknami mięśni szkieletowych. Struktury te odpowiadają za przekazywanie informacji z ośrodkowego układu nerwowego do mięśni szkieletowych, umożliwiając ich skurcz.

Prawidłowe funkcjonowanie NMJ jest kluczowe dla naszych ruchów dowolnych, utrzymania postawy ciała oraz oddychania. W związku z tym zaburzenia w działaniu NMJ prowadzą do poważnych chorób nerwowo-mięśniowych, objawiających się zanikiem mięśni, utratą siły oraz problemami z oddychaniem.

Szacuje się, że istnieje ponad 300 chorób nerwowo-mięśniowych, z których wiele ma nieznaną etiologię. Dlatego tak ważne jest zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw organizacji i funkcjonowania tych synaps.

Figure 1. Rojek KO, Krzemień J, Doleżyczek H, Boguszewski PM, Kaczmarek L, Konopka W, Rylski M, Jaworski J, Holmgren L, Prószyński TJ. „Amot and Yap1 regulate neuronal dendritic tree complexity and locomotor coordination in mice”. PLoS Biol. 2019 May 1;17(5):e3000253.
Figure 2: Brain immunohistochemistry (courtesy of Anthony Kischel).
Figure 3: Motor neurons (red on the right image and green on the left image) innervate postsynaptic machinery (AChR, green on the right, and purple on the left) on the muscle fibers (the muscle contractile machinery is visible as stripes on the right image). Courtesy of Teresa De Cicco.

Publikacja ta została uhonorowana nagrodą im. Konorskiego za najlepszą publikację z dziedziny neurobiologii w Polsce w 2019 roku. Nagroda im. Konorskiego jest wspólnym wyróżnieniem Polskiego Towarzystwa Badań Układu Nerwowego (PTBUN) oraz Komitetu Neurobiologii Polskiej Akademii Nauk.

Gawor and Prószyński, NYAS 2018

Kompleks dystroglikanu

Część naszych projektów koncentruje się na charakterystyce nowych składników kompleksu glikoprotein związanego z dystrofiną (DGC). Ten kompleks białkowy odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu integralności włókien mięśniowych, a także w organizacji i rozwoju aparatu postsynaptycznego.

Na poziomie molekularnym DGC stabilizuje składniki synaptyczne, łącząc je z cytoszkieletem aktynowym oraz macierzą zewnątrzkomórkową. Pełni również funkcję centrum organizującego montaż cząsteczek sygnałowych. Niedawno zidentyfikowaliśmy nowe białka synaptyczne, które są rekrutowane do DGC, i obecnie prowadzimy bardziej szczegółowe badania nad niektórymi z nich.

[ninja_form id=17]

This will close in 0 seconds

This will close in 0 seconds