Kierownik Zakładu

• Prof. dr hab. Mariusz Olczak

Pracownicy

• Dr Justyna Ciuraszkiewicz
• Dr Dorota Maszczak-Seneczko
• Dr Maciej Wiktor
• Dr Agata Szalewicz
• Dr inż. Bożena Szulc

Doktoranci

• Mgr Wojciech Wiertelak
• Mgr Edyta Skurska

Laboratorium Zakładu Biochemii i Pracowni Biologii Medycznej :

pokój 3.39;    tel.  71-375-2394

Tematyka badań

• Analiza struktury i funkcji części cukrowej glikoprotein
• Analiza mechanizmów glikozylacji komórkowej
• Badanie podstaw molekularnych chorób CDG

Stosowane techniki i metody

• Techniki biologii molekularnej (izolacja i analiza DNA i RNA)
• Hodowle bakteryjne (Escherichia coli) i drożdżowe (Pichia pastoris)
• Hodowle komórek owadzich i ssaczych
• Nadprodukcja i oczyszczanie białek rekombinowanych
• Oczyszczanie białek (metody chromatograficzne, elektroforetyczne, chromatografia niskociśnieniowa, FPLC, HPLC)
• Mutageneza
• Techniki mikroskopii fluorescencyjnej i konfokalnej
• Analiza oddziaływania białko-białko (NanoBiT, FLIM-FRET, in situ PLA, koimmunoprecypitacja)
• Analiza struktur cukrowych
• Cytometria

Tematy prac magisterskich

1. Wyprowadzenie ludzkich linii komórkowych z nokautem oraz nadprodukcją genu kodującego transporter UDP-N-acetyloglukozoaminy i ich wstępna charakterystyka.
2. Analiza funkcji błonowego białka SLC35B4 w glikozylacji komórkowej.
3. Wykorzystanie systemu NanoBiT do badania kompleksów białkowych pośredniczących w glikozylacji makrocząsteczek.
4. Inaktywacja genu SLC35A2 w linii CHO i charakterystyka wyprowadzonych transfektantów.
5. Wyprowadzenie i wstępna charakterystyka sublinii HEK293T różniących się poziomem biosyntezy transportera UDP-galaktozy.

Tematy prac doktorskich

1. Funkcjonalna charakterystyka białek błonowych z podrodziny SLC35A.
2. Funkcjonalna analiza potencjalnych transporterów UDP-N-acetyloglukozoaminy.
3. Poszukiwanie składu oraz biologicznego znaczenia kompleksów białkowych błony aparatu Golgiego uczestniczących w glikozylacji.
4. Badanie komórkowego modelu schorzenia typu CDG, spowodowanego mutacjami wybranych transporterów nukleotydo-cukrów.

Wyposażenie naukowe

• Analityczne systemy HPLC (3 zestawy firmy Knauer, 1 zestaw Perkin Elmer 200)
• Analityczno-preparatywne systemy FPLC firmy Pharmacia (dwa zestawy)
• Spektrofotometry UV-Vis: HP (diodowy) i Beckman DU-640
• Chromatograf gazowy HP 5890
• Pracownia hodowli komórkowych (inkubator CO₂, stoły laminarne, komory do przechowywania próbek w ciekłym azocie)
• Aparatura do biologii molekularnej (wytrząsarki, cieplarki, termocyklery, zestawy do elektroforezy agarozowej i poliakrylamidowej 1D i 2D)
• System analizy obrazu GelDoc2000 (Bio-Rad)
• Ultrawirówka Optima LE-80K (Beckman)
• Wirówki analityczne i preparatywne
• Luminometr GlowMax Discover (Promega)

Projekty badawcze

• Projekt badawczy NCN OPUS nr 2019/35/B/NZ3/00481 „W poszukiwaniu dróg transportu UDP-N-acetyloglukozoaminy, jednego z głównych substratów glikozylacji w komórkach eukariotycznych”
  Kierownik projektu: prof. dr hab. Mariusz Olczak
• Projekt badawczy NCN OPUS nr 2016/21/B/NZ5/00144 „Molekularne podstawy terapii rzadkich chorób genetycznych wywołanych defektami transporterów nukleotydo-cukrów”
  Kierownik projektu: prof. dr hab. Mariusz Olczak
• Projekt badawczy NCN PRELUDIUM nr 2017/27/N/NZ3/00369 „Analiza współdziałania białek SLC35A3, SLC35B4 i SLC35D2 w dystrybucji UDP-N-acetyloglukozoaminy w komórkach ssaczych”
  Kierownik projektu: mgr inż. Bożena Szulc
• Projekt badawczy NCN SONATA nr 2016/23/D/NZ3/01314 „W poszukiwaniu nowych funkcji białka SLC35A2”
  Kierownik projektu: dr Dorota Maszczak-Seneczko

Wybrane publikacje

1. Szulc B, Sosicka P, Maszczak-Seneczko D, Skurska E, Shauchuk A, Olczak T, Freeze HH, Olczak M. Biosynthesis of GlcNAc-rich N- and O-glycans in the Golgi apparatus does not require the nucleotide sugar transporter SLC35A3. J Biol Chem. 2020 Sep 16:jbc.RA119.012362. doi: 10.1074/jbc.RA119.012362.
2. Wiertelak W, Sosicka P, Olczak M, Maszczak-Seneczko D. Analysis of homologous and heterologous interactions between UDP-galactose transporter and beta-1,4-galactosyltransferase 1 using NanoBiT. Anal Biochem. 2020 Mar 15;593:113599. doi: 10.1016/j.ab.2020.113599.
3. Shauchuk A, Szulc B, Maszczak-Seneczko D, Wiertelak W, Skurska E, Olczak M. N-glycosylation of the human β1,4-galactosyltransferase 4 is crucial for its activity and Golgi localization. Glycoconj J. 2020 Oct;37(5):577-588. doi: 10.1007/s10719-020-09941-z.
4. Olczak T, Sosicka P, Olczak M (2015) HmuY is an important virulence factor for Porphyromonas gingivalisgrowth in the heme-limited host environment and infection of macrophages. Biochem Biophys Res Commun, 2015, 467, 748-753.
5. Maszczak-Seneczko D, Sosicka P, Kaczmarek B, Majkowski M, Luzarowski M, Olczak T Olczak M (2015) UDP-galactose (SLC35A2) and UDP-N-acetylglucosamine (SLC35A3) transporters form glycosylation-related complexes with mannoside acetylglucosaminyltransferases (Mgats). J Biol Chem 290:15475-15486
6. Dörre K, Olczak M, Wada Y, Sosicka P, Grüneberg M, Reunert J, Kurlemann G, Fiedler B, Biskup S, Hörtnagel K, Rust S, Marquardt T (2015) A new case of UDP-galactose transporter deficiency (SLC35A2-CDG): molecular basis, clinical phenotype, and therapeutic approach. J Inherit Metab Dis 38:931-940
7. Benedyk M, Byrne DP, Glowczyk I, Potempa J, Olczak M, Olczak T, Smalley JW (2015) Pyocyanin, a contributory factor in haem acquisition and virulence enhancement of Porphyromonas gingivalisin the lung. PloS One 10(2):e0118319
8. Śmiga M, Bielecki M, Olczak M, Smalley JW, Olczak T (2015) Anti-HmuY antibodies specifically recognize Porphyromonas gingivalisHmuY protein but not homologous proteins in other periodontopathogens. PloS One 10(2):e0117508
9. Sosicka P, Jakimowicz P, Olczak T, Olczak M (2014) Short N-terminal region of UDP-galactose transporter (SLC35A2) is crucial for galactosylation of N-glycans. Biochem Biophys Res Commun 454:486-492
10. Ciuraszkiewicz J, Śmiga M, Mackiewicz P, Gmiterek A, Bielecki M, Olczak M, Olczak T (2014) Fur homolog regulates Porphyromonas gingivalisvirulence under low-iron/heme conditions through a complex regulatory network. Mol Oral Microbiol 29:333-353
11. Antonyuk SV, Olczak M, Olczak T, Ciuraszkiewicz J, Strange RW (2014) The structure of a purple acid phosphatase involved in plant growth and pathogen defence exhibits a novel immunoglobulin-like fold. IUCrJ 1:101-109
12. Gmiterek A, Wójtowicz H, Mackiewicz P, Radwan-Oczko M, Kantorowicz M, Chomyszyn-Gajewska M, Frąszczak M, Bielecki M, Olczak M, Olczak T (2013) The unique hmuY gene sequence as a specific marker of Porphyromonas gingivalis. PLoS One 8(7):e67719
13. Byrne DP, Potempa J, Olczak T, Smalley JW (2013) Evidence of mutualism between two periodontal pathogens: Co-operative haem acquisition by the HmuY haemophore of Porphyromonas gingivalisand the cysteine protease interpain A (InpA) of Prevotella intermedia. Mol Oral Microbiol 28:219-229
14. Maszczak-Seneczko D, Sosicka P, Olczak T, Jakimowicz P, Majkowski M, Olczak M (2013) UDP-N-acetylglucosamine transporter (SLC35A3) regulates biosynthesis of highly branched N-glycans and keratan sulfate. J Biol Chem 288:21850-21860
15. Olczak M, Maszczak-Seneczko D, Sosicka P, Jakimowicz P, Olczak T (2013) UDP-Gal/UDP-GlcNAc chimeric transporter complements mutation defect in mammalian cells deficient in UDP-Gal transporter. Biochem Biophys Res Commun 434:473-478
16. Wójtowicz H, Bielecki M, Wojaczyński J, Olczak M, Smalley JW, Olczak T (2013) The Porphyromonas gingivalisHmuY haemophore binds gallium(iii), zinc(ii), cobalt(iii), manganese(iii), nickel(ii), and copper(ii) protoporphyrin IX but in a manner different to iron(iii) protoporphyrin IX. Metallomics 5:343-351
17. Maszczak-Seneczko D, Sosicka P, Majkowski M, Olczak T, Olczak M (2012) UDP-N-acetylglucosamine transporter and UDP-galactose transporter form heterologous complexes in the Golgi membrane. FEBS Lett 586:4082-4087
18. Trindade SC, Olczak T, Gomes-Filho IS, Moura-Costa LF, Vale VL, Galdino-Neto M, Alves H, Carvalho-Filho PC, Sampaio GP, Xavier MT, Sarmento VA, Meyer R (2012) Porphyromonas gingivalisantigens participate differently in the proliferation and cell death of human PBMC. Arch Oral Biol 57:314-320
19. Wojaczyński J, Wójtowicz H, Bielecki M, Olczak M, Smalley JW, Latos-Grażyński L, Olczak T (2011) Iron(III) mesoporphyrin IX and iron(III) deuteroporphyrin IX bind to the Porphyromonas gingivalisHmuY hemophore. Biochem Biophys Res Commun 411:299-304
20. Smalley JW, Byrne DP, Birss AJ, Wojtowicz H, Sroka A, Potempa J, Olczak T (2011) HmuY haemophore and gingipain proteases constitute a unique syntrophic system of haem acquisition by Porphyromonas gingivalis. PLoS One 6(2):e17182
21. Olczak M, Ciuraszkiewicz J, Wójtowicz H, Maszczak D, Olczak T (2009) Diphosphonucleotide phosphatase/phosphodiesterase (PPD1) from yellow lupin (Lupinus luteus) contains an iron-manganese center. FEBS Lett 583:3280-3284
22. Wójtowicz H, Guevara T, Tallant C, Olczak M, Sroka A, Potempa J, Solà M, Olczak T, Gomis-Rüth FX (2009) Unique structure and stability of HmuY, a novel heme-binding protein of Porphyromonas gingivalis. PLoS Pathogens 5(5):e1000419