Grupa biologii strukturalnej białek i RNA
Kierownik zespołu: dr Katarzyna Bandyra
Adres e-mail Kierownika: k.bandyra@uw.edu.pl
Krótki opis tematyki badawczej:
Nasza grupa badawcza zajmuje się poznaniem zależności pomiędzy strukturą a funkcją białek oraz kompleksów białek i kwasów nukleinowych wykorzystując połączenie metod biochemicznych, biofizycznych oraz biologii strukturalnej. Pracujemy zarówno in vitro, badając wyizolowane kompleksy białek i RNA, jak i wykorzystując zdobytą w ten sposób wiedzę w testach funkcjonalnych w komórkach ludzkich, aby lepiej zrozumieć działanie tych układów w ich naturalnym kontekście biologicznym. Jedną z kluczowych metod, którą wykorzystujemy w naszej pracy jest kriomikroskopia elektronowa (cryo-EM), dzięki której uzyskujemy wysokorozdzielcze modele struktur kompleksów makrocząsteczkowych. Modele te pozwalają nam odkrywać mechanizmy molekularne leżące u podstaw złożonych procesów związanych z metabolizmem RNA w ludzkich mitochondriach.
Obecnie koncentrujemy się na dwóch projektach dotyczących białek istotnych dla zachowania homeostazy w mitochodnriach. Pierwszy z nich dotyczy ludzkiej fosforylazy polinukleotydowej (hPNPazy) – ewolucyjnie konserwowanej egzorybonukleazy występującej u organizmów o różnym stopniu złożoności, od bakterii po człowieka. W mitochondriach hPNPaza degraduje RNA w kompleksie z helikazą Suv3. Jednak badania bakteryjnego odpowiednika tego enzymu wykazały, że w zależności od kontekstu molekularnego może on również pełnić funkcję chaperonu RNA. Naszym celem jest sprawdzenie czy również w ludzkich mitochondriach hPNPaza może działać dwojako, zarówno degradując jak i chroniąc RNA, oraz zbadanie jej potencjalnych ról wykraczających poza klasyczną degradację RNA.
Drugim przedmiotem naszych badań jest rodzina białek mitochondrialnych FASTK, która u człowieka obejmuje sześciu członków. Białka te uczestniczą w wielu etapach metabolizmu mitochondrialnego RNA oraz prawdopodobnie zawierają nowy motyw wiążący RNA, jednak ich dokładna funkcja, struktura oraz interakcje z RNA i partnerami białkowymi wciąż pozostają słabo poznane. Ze względu na ich istotną rolę w ekspresji mitochondrialnych genów i znaczenie dla zdrowia człowieka, naszym celem jest określenie molekularnych funkcji białek FASTK poprzez badanie ich struktury, substratów RNA oraz interakcji z innymi białkami.