Biophysics Seminar
2006/2007 | 2007/2008 | 2008/2009 | 2009/2010 | 2010/2011 | 2011/2012 | 2012/2013 | 2013/2014 | 2014/2015 | 2015/2016 | 2016/2017 | 2017/2018 | 2018/2019 | 2019/2020 | 2021/2022 | 2022/2023 | 2023/2024 | 2024/2025
2014-06-06 (Friday)
Michał Kopciał (IFD UW)
7-methyguanosine phosphates are widely investigated due to their potential application as anticancer agents targeting eukaryotic translation initiation factor 4E (eIF4E). One of the most vital problems, is nucleotide delivery into the cell. The synthesized amidophosphate analogues of 7-methylguanosine containing tryptamine attached to the terminal phosphate may be useful agents allowing to overcome this problem. During the seminar, the synthesis and some properties of the tryptamine-containing cap analogues will be presented.
Synteza amidofosforanowych pochodnych mono- i difosforanów 7-metyloguanozyny jako pronukleotydów o zwiększonej przenikalności przez błonę komórkową
Synthesis of amidophosphate analogues of 7-methylguanosine mono- and diphosphates as pronucleotides with improved cell membrane permeability
Analogii końca 5’ mRNA kapu są szeroko badanymi obiektami ze względu na udział kapu w wielu procesach komórkowych i ich potencjalne zastosowania jako czynników przeciwnowotworowych. Głównym problemem ograniczającym jest dostarczania analogów kapu do komórki. Amidofosforanowe analogi 7-metyloguanozyny z przyłączoną do terminalnego fosforanu tryptaminą mogą być użyteczne w przezwyciężaniu tego problemu. Na seminarium zostanie przedstawiona synteza oraz wyniki badań ich przydatności jako pronukleotydów.
7-methyguanosine phosphates are widely investigated due to their potential application as anticancer agents targeting eukaryotic translation initiation factor 4E (eIF4E). One of the most vital problems, is nucleotide delivery into the cell. The synthesized amidophosphate analogues of 7-methylguanosine containing tryptamine attached to the terminal phosphate may be useful agents allowing to overcome this problem. During the seminar, the synthesis and some properties of the tryptamine-containing cap analogues will be presented.
Monika Wiśniewska (IFD UW)
Translational initiation factor eIF4E plays an important role in initiation of translation and relates to tumorigenesis. Knowledge of the molecular mechanism of the interaction between eIF4E and 4E-BP1 may be important from a medical viewpoint. During the seminar, the results on interaction of bis-ANS fluorescent probe with eIF4E, 4EBP1, as well as with their complexes: eIF4E-4EBP1 and eIF4E-4EBP1-m7GTP, will be presented.
Charakterystyka oddziaływania czynnika inicjacji translacji eIF4E z inhibitorowym białkiem 4E-BP1
Characterization of interaction of translation initiation factor eIF4E with inhibitory protein 4E-BP
Białkowy czynnik translacyjny eIF4E odgrywa ważną rolę w inicjacji translacji i wiąże się z kancerogenezą. Znajomość molekularnego mechanizmu oddziaływania czynnika eIF4E z inhibitorowym niałkiem 4E-BP1 może być istotna z medycznego punktu widzenia. Na seminarium zostaną zaprezentowane wyniki dotyczące oddziaływania sondy fluorescencyjnej bis-ANS z białkami eIF4E i 4EBP1 oraz z kompleksami: eIF4E-4EBP1 i eIF4E-4EBP1-m7GTP.
Translational initiation factor eIF4E plays an important role in initiation of translation and relates to tumorigenesis. Knowledge of the molecular mechanism of the interaction between eIF4E and 4E-BP1 may be important from a medical viewpoint. During the seminar, the results on interaction of bis-ANS fluorescent probe with eIF4E, 4EBP1, as well as with their complexes: eIF4E-4EBP1 and eIF4E-4EBP1-m7GTP, will be presented.
Katarzyna Wnęk (IFD UW)
Inhibitors of DcpS enzyme and translation initiation factor eIF4E derived from the structure of the natural cap will be presented. There is still a need to search for such inhibitors because it has been discovered that DcpS is a potential target for Spinal Muscular Atrophy (SMA). Additionally, DcpS-resistant cap analogues possess potential medicinal application as tools for counteracting activity of translation initiation factor eIF4E, which is often overexpressed in cancer cells.
Wykorzystanie modyfikowanych analogów końca 5’ mRNA do poszukiwania inhibitorów białek wiążących kap o znaczeniu terapeutycznym
Modified mRNA 5’ cap analogues in search for therapeutic inhibitors of cap-binding proteins
Przedstawione zostaną badania nad pochodnymi naturalnej struktury mRNA 5’ kap, wiązanymi przez czynnik eIF4E oraz hamującymi enzym DcpS. Istnieje wciąż potrzeba szukania inhibitorów tego typu, ponieważ stwierdzono że DcpS jest potencjalnym celem terapeutycznym w leczeniu rdzeniowego zaniku mięśni (SMA). Dodatkowo, analogi odporne na hydrolizę DcpS mają potencjalne zastosowanie lecznicze jako narzędzia do hamowania aktywności czynnika inicjacji translacji eIF4E, który często ulega nadekspresji w komórkach nowotworowych.
Inhibitors of DcpS enzyme and translation initiation factor eIF4E derived from the structure of the natural cap will be presented. There is still a need to search for such inhibitors because it has been discovered that DcpS is a potential target for Spinal Muscular Atrophy (SMA). Additionally, DcpS-resistant cap analogues possess potential medicinal application as tools for counteracting activity of translation initiation factor eIF4E, which is often overexpressed in cancer cells.
Katarzyna Ziółkowska (IFD UW)
A novel kinase PKM, an isoform of protein kinase C (PKC), has been recently shown to be critical in maintenance of some types of memory. Inhibition of the catalytic properties of the kinase can erase well-established memories without altering the ability of the erased synapse to be retrained. Within the masters degree thesis a network of all known substances interacting with PKM will be created. Molecular dynamics simulations will be run of the enzyme bound to some selected ligands.
Kinaza PKM i jej rola w komunikacji neuronów oraz mechanizmach formowania się pamięci
PKM kinase and its role in neuronal communication and memory
Nowa izoforma kinazy białkowej C (PKC), kinaza PKM, jest niezbędna dla utrzymania niektórych rodzajów pamięci. Hamowanie tej kinazy może skasować ugruntowane wspomnienia, ale bez zmiany zdolności do uczenia się. Badania obejmują próby stworzenia sieci znanych substancji oddziałujących z kinazą PKM oraz symulacje dynamiki molekularnej kinazy PKM związanej z wybranymi substratami.
A novel kinase PKM, an isoform of protein kinase C (PKC), has been recently shown to be critical in maintenance of some types of memory. Inhibition of the catalytic properties of the kinase can erase well-established memories without altering the ability of the erased synapse to be retrained. Within the masters degree thesis a network of all known substances interacting with PKM will be created. Molecular dynamics simulations will be run of the enzyme bound to some selected ligands.
2014-05-30 (Friday)
Aleksandra Ścibor (IFD UW)
DcpS Caenorhabdits elegans (CeDcpS) is one of the model proteins used for the study of the cap structureof mRNAs. In the studies, it was tested if the presence of His-tag label at the N- or C-termini of CeDcpS affects its specificity for mono-and / or dinucleotide cap analogues. Hydrolytic cleavage and specificity of the both forms of CeDcpS enzyme towards selected cap analogues, including those with a fluorescent label will be compared
Porównanie specyficzności substratowej różnych form enzymu CeDcpS C.elegans
Comparison of the substrate specificity of the different forms of the enzyme CeDcpS C.elegans
DcpS Caenorhabdits elegans (CeDcpS) jest jednym z modelowych białek wykorzystywanych w badaniach struktury kapu 5'-końca mRNA. Podczas przeprowadzonych eksperymentów sprawdzono czy obecność etykiety His-tag na N-końcu lub C-końcu CeDcpS ma wpływ na jego specyficzność w stosunku do mono- lub/i dinukleotydowych analogów kapu. Porównano zdolność hydrolizy i specyficzność cięcia wybranych analogów.
DcpS Caenorhabdits elegans (CeDcpS) is one of the model proteins used for the study of the cap structureof mRNAs. In the studies, it was tested if the presence of His-tag label at the N- or C-termini of CeDcpS affects its specificity for mono-and / or dinucleotide cap analogues. Hydrolytic cleavage and specificity of the both forms of CeDcpS enzyme towards selected cap analogues, including those with a fluorescent label will be compared
Krystian Ubych (UW)
Synthesis and properties of dinucleotide cap analogues functionalized with various linkers at the 6-position of the adenine is reported. The linkers enable further fluorescent labelling and conjugation to nanomacromolecules. The limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were determined by HPLC and spectrofluorometry. The lifetimes of some conjugates were determined in vivo in Fetal Bovine Serum
Synteza, właściwości i zastosowania nowych dinukleotydowych analogów końca 5’ mRNA znakowanych fluorescencyjnie i biotyną w obrębie zasady drugiego nukleotydu
Synthesis, properties, and application of new dinucleotide cap analogues containing fluorescent probes and biotin at the second nucleotide base
Koniec 5’mRNA (kap) oddziałuje z wieloma białkami odgrywając kluczową rolę w procesach związanych z metabolizmem mRNA. W ramach pracy zsyntezowano dinukleotydowe analogi kapu, funkcjonalizowane linkerami w pozycji 6 adenozyny. Przyłączenie znaczników fluorescencyjnych posłużyło do wyznaczenia limitów detekcji (LOD) i oznaczalności (LOQ) w badaniach HPLC i fluorometrycznych. Wstępnie wyznaczono czasy półtrwania w warunkach in vivo w surowicy krwi.
Synthesis and properties of dinucleotide cap analogues functionalized with various linkers at the 6-position of the adenine is reported. The linkers enable further fluorescent labelling and conjugation to nanomacromolecules. The limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were determined by HPLC and spectrofluorometry. The lifetimes of some conjugates were determined in vivo in Fetal Bovine Serum
Natalia Stelmaszuk (IFD UW)
hNudt16, involved in mRNA decapping process, belongs to the NUDIX protein family. Unlike Dcp2, hNudt16 is detectable in all analyzed tissues and located in nucleus and cytoplasm. Nudt16 also hydrolyses TMG-capped RNA. During my seminar results of hydrolytic activity of hNudt16 towards dinucleotide cap analogs, analyzed by means of HPLC and fluorescent spectroscopy, and decapping activity of hNudt16 towards short capped ribooligonucleotides (5nt) will be presented.
Badanie specyficzności substratowej enzymu hNudt16 wobec dinukleotydowych analogów kapu
Study of substrate specificity of hNudt16 towards dinucleotide cap analogues
hNudt16, zaangażowane w hydrolizę kapu na końcu 5’ mRNA podobnie jak Dcp2, należy do rodziny białek NUDIX (Nucleoside Diphosphate linked to X). Występuje w komórkach wszystkich analizowanych tkanek i hydrolizuje hipermetylowany kap. Podczas seminarium zaprezentowane zostaną wyniki enzymatycznej hydrolizy dinukleotydowych analogów kapu, z wykorzystaniemHPLC, oraz spektrofluorometrii.
hNudt16, involved in mRNA decapping process, belongs to the NUDIX protein family. Unlike Dcp2, hNudt16 is detectable in all analyzed tissues and located in nucleus and cytoplasm. Nudt16 also hydrolyses TMG-capped RNA. During my seminar results of hydrolytic activity of hNudt16 towards dinucleotide cap analogs, analyzed by means of HPLC and fluorescent spectroscopy, and decapping activity of hNudt16 towards short capped ribooligonucleotides (5nt) will be presented.
Aleksandra Sapała (IFD UW)
The aim of the project is to determine differences in formation of young leaves representing various taxonomic groups, in order to better understand the evolution of leaf shape. The analysis was performed by MorphoGraphX, a software which exploits 3D laser scanning confocal microscope images to compute changes in the shape and size of growing cells.
Analiza wzrostu liści przy użyciu programu MorphoGraphX
Growth tracking of leaves using MorphoGraphX
Celem pracy magisterskiej jest określenie różnic w procesie tworzenia młodych liści u gatunków reprezentujących różne rodziny, co zapewni lepsze zrozumienie ewolucji kształtu liści. Analiza wykonywana jest przy pomocy oprogramowania MorphoGraphX, które wykorzystuje trójwymiarowe obrazy ze skaningowego mikroskopu konfokalnego do obliczania zmiany kształtu i rozmiaru rosnących komórek.
The aim of the project is to determine differences in formation of young leaves representing various taxonomic groups, in order to better understand the evolution of leaf shape. The analysis was performed by MorphoGraphX, a software which exploits 3D laser scanning confocal microscope images to compute changes in the shape and size of growing cells.
2014-05-23 (Friday)
Paweł Dąbrowski-Tumański (IFD UW)
Nucleotide sugars are naturaly occurring chemical compounds important for example in sugar digestion. However their most important role is participation in biosynthesis of oligosaccharides, being cell markers - the process catalyzed by glycotransferases. Control over such processes and a method of efficient synthesis of oligosaccharide markers can lead to new drugs. During the seminar the current results will be presented in investigation of nucleotide sugars and nucleotide sugar-glycotransferase interaction by means of circular dichroism, including prediction of CD spectra using DALTON suite.
Badanie nukleotydocukrów metodami spektroskopii dichroizmu kołowego
Investigation of nucleotide sugars by means of circular dichroism spectroscopy
Nukleotydocukry są naturalnie występującymi związkami chemicznymi o istotnym znaczeniu w trawieniu cukrów. Ich najważniejszą rolą jest udział w biosyntezie oligosacharydów będących markerami komórkowymi w procesie katalizowanym przez glikotransferazy. Kontrola nad tymi procesami i wydajna synteza markerów oligosacharydowych może doprowadzić do opracowania nowej grupy terapeutyków. Na seminarium zostaną zaprezentowane wyniki badań nukleotydocukrów i oddziaływań nukleotydocukier-glikotransferaza wykonanych metodą spektroskopii dichroizmu kołowego, w tym przewidywania widm CD za pomocą programu DALTON.
Nucleotide sugars are naturaly occurring chemical compounds important for example in sugar digestion. However their most important role is participation in biosynthesis of oligosaccharides, being cell markers - the process catalyzed by glycotransferases. Control over such processes and a method of efficient synthesis of oligosaccharide markers can lead to new drugs. During the seminar the current results will be presented in investigation of nucleotide sugars and nucleotide sugar-glycotransferase interaction by means of circular dichroism, including prediction of CD spectra using DALTON suite.
Przemysław Wanat (IFD UW)
Alkyne-containing nucleotides are suitable for Huisgen cycloaddition reaction with compounds containing an azide moiety, which creates versatile possibilities for nucleotide modification. Therefore, such nucleotides have found numerous applications in biotechnology and molecular biology. A method for the synthesis of a new class of nucleotide analogs will be presented, containing an alkyne moiety attached directly to the phosphorus atom in the terminal position of the oligophosphate chain. The purified nucleotide analogs proved to be good reactants for Huisgen cycloaddition, which indicates their usefulness for obtaining bioconjugates with fluorescence (FRET effect) and biological labels or nanoparticles.
Synteza i badanie właściwości C-fosfonianowych pochodnych nukleotydów zawierających grupę alkinową w terminalnej pozycji łańcucha fosforanowego jako substratów do reakcji cykloaddycji azydkowo-alkinowej
Synthesis of a C-phosphonate nucleotide analogs carrying alkyne moiety in the terminal position of oligophosphate chain, as a substrates in Huisgen reaction
Analogi nukleotydów zawierające ugrupowanie alkinowe znajdują liczne zastosowania w biotechnologii i biologii molekularnej. Mogą być substratami w reakcji cykloaddycji Huisgena (CuAAC) z cząsteczką zawierającą ugrupowanie azydkowe, co daje szerokie możliwości modyfikowania nukleotydów. Na seminarium zostanie zaprezentowana metoda syntezy nowej klasy nukleotydów z ugrupowaniem alkinowym połączonym bezpośrednio z fosforem w terminalnej pozycji łańcucha fosforanowego. Oczyszczone nukleotydy okazały się dobrymi substratami w reakcji Huisgena, użytecznymi w otrzymywaniu biokoniugatów ze znacznikami fluoresencyjnymi (FRET), biologicznymi oraz z nanocząstkami.
Alkyne-containing nucleotides are suitable for Huisgen cycloaddition reaction with compounds containing an azide moiety, which creates versatile possibilities for nucleotide modification. Therefore, such nucleotides have found numerous applications in biotechnology and molecular biology. A method for the synthesis of a new class of nucleotide analogs will be presented, containing an alkyne moiety attached directly to the phosphorus atom in the terminal position of the oligophosphate chain. The purified nucleotide analogs proved to be good reactants for Huisgen cycloaddition, which indicates their usefulness for obtaining bioconjugates with fluorescence (FRET effect) and biological labels or nanoparticles.
Alicja Szyszłow (IFD UW)
DcpS proteins are key enzymes in mRNA metabolism, which primary function is removal from the cells the final products in the 3’ → 5’ mRNA degradation pathway. Substrate specificity of DcpS enzymes from different species exhibit significant differences depending on the length of nucleotide chain, the structure of triphosphate bridge and modifications within nucleosides. During the seminar, the results of DcpS-mediated hydrolysis of dinucleotide cap analogs modified at N7 position will be presented.
Porównanie specyficzności substratowej enzymów DcpS wobec dinukleotydowych analogów kapu modyfikowanych w obrębie 7-metyloguanozyny
Comparison of substrate specificity of DcpS enzymes towards dinucleotide cap analogs modified within 7-methylguanosine
Białka DcpS to kluczowe enzymy metabolizmu mRNA, których podstawową funkcją jest usuwanie z komórek końcowych produktów degradacji mRNA w kierunku 3’→5. Specyficzność substratowa enzymów DcpS pochodzących z różnych organizmów wykazuje znaczne różnice w zależności od struktur nukleozydów. Na seminarium, będą zaprezentowane wyniki hydrolizy dinukleotydowych analogów kapu modyfikowanych w pozycji N7.
DcpS proteins are key enzymes in mRNA metabolism, which primary function is removal from the cells the final products in the 3’ → 5’ mRNA degradation pathway. Substrate specificity of DcpS enzymes from different species exhibit significant differences depending on the length of nucleotide chain, the structure of triphosphate bridge and modifications within nucleosides. During the seminar, the results of DcpS-mediated hydrolysis of dinucleotide cap analogs modified at N7 position will be presented.
2014-05-16 (Friday)
Sylwia Walczak (UW)
Taking advantage of copper(I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC), one of the most popular strategies of joining molecular units, a series of dinucleotide cap analogs containing triazole ring within oligophosphate bridge was obtained. The synthesis of the new structures differing in the length of the phosphate chain and the linker between triazole moiety and the phosphate unit required developing methods of synthesis of several types of substrates for “Click’ reaction. The results of initial biological experiments indicate that the new compounds may find applications in studies on RNA metabolism dependent on its 5’ end as well as in therapies of diseases connected with genetic disorders.
Synteza i właściwości dinukleotydowych analogów końca 5’ mRNA zawierających pierścień triazolowy w obrębie mostka oligofosforanowego
Synthesis and properties of dinucleotide analogs of 5’ mRNA end containing triazole ring within oligophosphate bridge
Wykorzystując reakcję katalizowanej jonami miedzi (I) azydkowo-alkinowej cykloaddycji (CuAAC), jedną z najpopularniejszych dziś strategii łączenia jednostek molekularnych,otrzymano serię dinukleotydowych analogów kapu zawierających pierścień triazolowy w mostku oligofosforanowym. Synteza nowych struktur różniących się długością łańcucha fosforanowego oraz budową linkera łączącego triazol z resztą fosforanową wymagała opracowania metody otrzymywania kilku typów substratów reakcji „Click”. Wyniki wstępnych eksperymentów biologicznych wskazują na możliwość zastosowania uzyskanych związków w badaniach nad metabolizmem RNA zależnym od jego 5’ końca, a także w terapii chorób o podłożu genetycznym.
Taking advantage of copper(I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC), one of the most popular strategies of joining molecular units, a series of dinucleotide cap analogs containing triazole ring within oligophosphate bridge was obtained. The synthesis of the new structures differing in the length of the phosphate chain and the linker between triazole moiety and the phosphate unit required developing methods of synthesis of several types of substrates for “Click’ reaction. The results of initial biological experiments indicate that the new compounds may find applications in studies on RNA metabolism dependent on its 5’ end as well as in therapies of diseases connected with genetic disorders.
Aleksandra Oksiejuk (IFD UW)
Purine nucleoside phosphorylases are the enzymes that catalyze the reversible phosphorolytic cleavage of the glycosidic bond in purine nucleosides. The aim of the study was to examine if the ”near UV CD” method can be used to study interactions of ligands with R24A mutant of hexameric purine nucleoside phosphorylase from E. coli. During the seminar the results of the studies will be presented as well as the reasons for application of the new method for characterization protein - ligand interactions.
Czy metoda „near UV CD” pozwala na badanie oddziaływania fosforylazy nukleozydów purynowych z ligandami?
Does the method of „near UV CD” allow to study interactions of purine nucleoside phosphorylase with ligands?
Fosforylazy nukleozydów purynowych to enzymy katalizujące reakcję odwracalnego przecięcia wiązania glikozydowego nukleozydów purynowych przy udziale nieorganicznego fosforanu. Celem przeprowadzonych badań było sprawdzenie czy metoda ”near UV CD” może posłużyć do badania oddziaływań z ligandem mutanta R24Ala heksametrycznej fosforylazy nukleozydów purynowych z E. coli. Na seminarium zostaną przedstawione wyniki badań oraz powody, dla których poszukiwane są nowe metody charakteryzowania oddziaływań tego białka z ligandami.
Purine nucleoside phosphorylases are the enzymes that catalyze the reversible phosphorolytic cleavage of the glycosidic bond in purine nucleosides. The aim of the study was to examine if the ”near UV CD” method can be used to study interactions of ligands with R24A mutant of hexameric purine nucleoside phosphorylase from E. coli. During the seminar the results of the studies will be presented as well as the reasons for application of the new method for characterization protein - ligand interactions.
2014-04-25 (Friday)
Anna Nowicka (IFD UW)
There is a need for development of fast and efficient methods for DcpS inhibitors screening, since the enzyme was identified as a molecular target for spinal muscular atrophy (SMA) treatment. The proposed method based on the detection of fluoride ion released during enzymatic reaction allows rapid assessment of inhibitory properties of large compound libraries.
Nowa metoda wysokoprzepustowego poszukiwania inhibitorów enzymu DcpS
Novel high-throughput method for screening potential inhibitors of DcpS enzyme
Odkrycie, że enzym DcpS jest celem terapeutycznym w leczeniu dystrofii mięśniowej stworzyło potrzebę opracowania szybkiej i wydajnej metody poszukiwania inhibitorów tego enzymu. Zaproponowana metoda oparta na detekcji jonu fluorkowego uwalnianego podczas reakcji pozwala na ocenę właściwości inhibitorowych obszernych bibliotek związków w krótkim czasie.
There is a need for development of fast and efficient methods for DcpS inhibitors screening, since the enzyme was identified as a molecular target for spinal muscular atrophy (SMA) treatment. The proposed method based on the detection of fluoride ion released during enzymatic reaction allows rapid assessment of inhibitory properties of large compound libraries.
Kaja Fac (IFD UW)
A new class of dinucleotide analogues of the 5 'end of mRNA having a 5'-S-thioester bond, obtained by S-alkylation reaction, will be presented. Synthesis of these compounds was the first step to develop productive, post-transcriptional chemical ligation method of cap to the mRNA, which in the future would get completed mRNA transcripts without the use of enzymatic methods. All synthesized compounds were characterized by 1H and 31P NMR and MS/MS. The preliminary results of biophysical studies of eIF4E protein and DcpS enzyme indicate the interesting properties of this class of compounds.
Wykorzystanie reakcji S-alkilowania do syntezy nowej klasy analogów końca 5’ mRNA zawierających ugrupowanie 5’-S-tioestrowe
The use of S-alkylation reaction for the synthesis of a new class of analogues of the 5 'end of the mRNA containing 5'-S-thioester moiety
Przedstawiona zostanie nowa klasa dinukleotydowych analogów końca 5’ mRNA, posiadających wiązanie 5’-S-tioestrowe, otrzymane w reakcji S-alkilowania. Wykonanie syntezy takich związków było pierwszym krokiem do opracowania wydajnej, posttranskrypcyjnej metody chemicznej ligacji kapu do mRNA, co w przyszłości pozwoliłoby uzyskać zakończone kapem mRNA bez użycia metod enzymatycznych. Nowe analogi kapu poddano badaniom spektroskopii 31P i 1H NMR oraz wysokorozdzielczej spektrometrii mas (HRMS). Wstępne badania biofizyczne z białkami eIF4E oraz z DcpS wskazują na ciekawe właściwości tej klasy związków.
A new class of dinucleotide analogues of the 5 'end of mRNA having a 5'-S-thioester bond, obtained by S-alkylation reaction, will be presented. Synthesis of these compounds was the first step to develop productive, post-transcriptional chemical ligation method of cap to the mRNA, which in the future would get completed mRNA transcripts without the use of enzymatic methods. All synthesized compounds were characterized by 1H and 31P NMR and MS/MS. The preliminary results of biophysical studies of eIF4E protein and DcpS enzyme indicate the interesting properties of this class of compounds.
Marta Kubań (IFD UW)
DcpS is one of the major enzymes that hydrolyses the characteristic cap structure of the 5’ end of mRNA. Until now, human HsDcpS and CeDcpS of a free-living nematode C. elegans were used for substrate specificity and enzyme kinetic studies. Preliminary results obtained for AsDcpS enzyme of the parasitic nematode A.suum showed some differences in substrate specificity in comparison to CeDcpS. To characterise further AsDspS the dinucleotide cap analog modified with a mantranil label (Mant-m7GpppG) was used.
Badanie specyficzności substratowej enzymu AsDcpS A. suum
Study of the substrate specificity of A. suum AsDcpS enzyme
Białko DcpS jest jednym z głównych enzymów biorących udział w degradacji struktury kapu 5’ końca mRNA. Badania specyficzności substratowej i kinetyki działania enzymu DcpS koncentrowały się dotychczas na białku HsDcpS człowieka i CeDcpS wolnożyjącego nicienia C. elegans. Wstępne wyniki uzyskane dla białka AsDcpS pasożytniczego nicienia A.suum pokazały pewne różnice w specyficzności substratowej w stosunku do CeDcpS. Do dalszej charakterystyki AsDcpS został wykorzystany analog kapu ze znacznikiem mantranilowym (Mant-m7GpppG).
DcpS is one of the major enzymes that hydrolyses the characteristic cap structure of the 5’ end of mRNA. Until now, human HsDcpS and CeDcpS of a free-living nematode C. elegans were used for substrate specificity and enzyme kinetic studies. Preliminary results obtained for AsDcpS enzyme of the parasitic nematode A.suum showed some differences in substrate specificity in comparison to CeDcpS. To characterise further AsDspS the dinucleotide cap analog modified with a mantranil label (Mant-m7GpppG) was used.
2014-04-11 (Friday)
Joanna Lange (IFD UW)
MSA(multiple sequence alignment) is based on the idea that residues at equivalent positions in homologous protein structures are performing equivalent functions, and the idea that a sequence alignment can describe well the structure similarity. Natively unfolded proteins, though, do not have a structure so the rules for their alignment will be different. The aim of my thesis is to determine these rules, to implement them in software, and to test this software on real-world examples.
Uliniowienia wielosekwencyjne dla białek natywnie nieustrukturyzowanych
Multiple sequence alignment for natively unfolded proteins
Uliniowienie sekwencyjne(MSA - multiple sequence alignment) bazuje na koncepcie, że reszty na odpowiadających sobie pozycjach w białkach homologicznych będą miały te same/podobne funkcje oraz na założeniu, że uliniowienie sekwencyjne może dobrze opisać podobieństwa strukturalne. Dlatego też dla białek nieustrukturyzowane zasady uliniowienia będą inne. Celem mojej pracy jest określenie tych zasad, zaimplementowanie ich w moim oprogramowaniu, oraz przetestowanie go na przykładach.
MSA(multiple sequence alignment) is based on the idea that residues at equivalent positions in homologous protein structures are performing equivalent functions, and the idea that a sequence alignment can describe well the structure similarity. Natively unfolded proteins, though, do not have a structure so the rules for their alignment will be different. The aim of my thesis is to determine these rules, to implement them in software, and to test this software on real-world examples.
Andrzej Dąbrowski (IFD UW)
The purpose of the study is to develop methods for conjugating quantum dots of various emission wavelengths and a controlled 1:1 stoichiometry ratio. This structure will serve as astandard ("positive control") in the study of the interactions of proteins labeled with quantum dots. Colloidal quantum dots and the method of their conjugation will be presented together with the preliminary results.
Struktury nanohybrydowe o określonej stechiometrii; optymalizacja metody otrzymywania
Nanohybrid structures with a specific stoichiometry ratio – optimization of the method of preparation
Celem badań jest opracowanie metody uzyskania koniugatu kropek kwantowych o różnej długości fali emisji i kontrolowanej stechiometrii 1:1. Struktura ta będzie pełniła funkcję standardu („kontroli pozytywnej”) w badaniach oddziaływań białek znakowanych kropkami kwantowymi. Podczas seminarium będą omówione koloidalne kropki kwantowe oraz metoda ich koniugowania, wraz z dotychczas uzyskanymi wynikami.
The purpose of the study is to develop methods for conjugating quantum dots of various emission wavelengths and a controlled 1:1 stoichiometry ratio. This structure will serve as astandard ("positive control") in the study of the interactions of proteins labeled with quantum dots. Colloidal quantum dots and the method of their conjugation will be presented together with the preliminary results.
Marta Radziak (IFD UW)
Decapping is one of the important process in the degradation of mRNA. The scavenger decapping enzyme (DcpS) is a protein that catalyzes hydrolysis of capped dinucleotides and oligonucleotides 3' degradation products of mRNA (m7Gp3N to m7Gp and ppN. The results of kinetics and product inhibition study of human and C.elegans DcpS decapping will be presented.
Badanie aktywności enzymatycznej białek DcpS metodami fluorescencyjnymi
Study of DcpS enzymatic activity using fluorescence methods
Hydroliza końca 5' mRNA zakończonego strukturą kapu jest jednym z ważniejszych etapów degradacji mRNA. Białko DcpS degraduje kap dinukleotydów oraz krótkich oligonukleotydów, powstałych w wyniku trawienia mRNA od końca 3' (m7Gp3N -> m7Gp + ppN). Na seminarium przedstawione zostaną wyniki badań nad kinetyką i inhibicją produktową reakcji hydrolizy dinukleotydowych analogów kapu katalizowanej przez ludzkie i nicieniowe (C.elegans) białko DcpS.
Decapping is one of the important process in the degradation of mRNA. The scavenger decapping enzyme (DcpS) is a protein that catalyzes hydrolysis of capped dinucleotides and oligonucleotides 3' degradation products of mRNA (m7Gp3N to m7Gp and ppN. The results of kinetics and product inhibition study of human and C.elegans DcpS decapping will be presented.
2014-04-04 (Friday)
Alicja Filipek (IFD UW)
Influenza fusion peptide (HAfp- N-terminal part of the influenza hemagglutinin HA2 subunit), as well as melittin (principal active component of bee venom) show high ability to incorporate into the cell membrane. Partition coefficients for both peptides and its dependence on cholesterol concentration for different pH were determined. Measurments were made for HAfp fragment consisting of 20 and 23 amino acids. The results indicate, that peptides ability to incorporate into the cell membrane decreases with increasing cholesterol concentration and, in the case of HAfp, partition coefficient depends on the peptide structure.
Wpływ cholesterolu na zdolność partycjonowania melityny i peptydów fuzyjnych wirusa grypy w błonach lipidowych
Influence of cholesterol on partitioning ability of melittin and influenza virus fusion peptides in lipid membranes
Zarówno peptyd fuzyjny wirusa grypy (HAfp- N-końcowa część podjednostki HA2 hemaglutyniny wirusa grypy) jak i melityna (główny składnik jadu pszczół) wykazują dużą zdolność do inkorporacji w błony. Wyznaczona została stała partycjonowania obu peptydów, oraz jej zależność od stężenia cholesterolu w błonie dla różnych pH. Pomiary wykonane były dla wariantów fragmentu Hafp złożonych z 20 oraz 23 aminokwasów. Wyniki wskazują na spadek zdolności do inkorporacji peptydów wraz ze wzrostem stężenia cholesterolu w błonie oraz, w przypadku HAfp, na zależność stałej partycjonowania od struktury peptydu.
Influenza fusion peptide (HAfp- N-terminal part of the influenza hemagglutinin HA2 subunit), as well as melittin (principal active component of bee venom) show high ability to incorporate into the cell membrane. Partition coefficients for both peptides and its dependence on cholesterol concentration for different pH were determined. Measurments were made for HAfp fragment consisting of 20 and 23 amino acids. The results indicate, that peptides ability to incorporate into the cell membrane decreases with increasing cholesterol concentration and, in the case of HAfp, partition coefficient depends on the peptide structure.
Anna Drzymała (IFD UW)
The aim of the research is to develop efficient methods for conjugating quantum dots with proteins, which may contribute to creation of biosensors of an important role in biology and medicine. Several topics will be addressed during the seminar, including the results of the current studies, as follows: colloidal quantum dots, MSP proteins, creation of nanohybrids and of nanodiscs.
Nanohybrydy koloidalnych kropek kwantowych i białek enzymatycznych - tworzenie i przykłady zastosowania
Nanohybrids of colloidal quantum dots and enzymatic proteins - the creation and application examples
Celem badań jest opracowanie wydajnych metod koniugowania kropek kwantowych z białkami, co może przyczynić się do stworzenia bioczujników pełniących ważną rolę w biologii i medycynie.Seminarium obejmuje zagadnienia: czym są koloidalne kropki kwantowe oraz białka MSP, dlaczego wykorzystujemy je do tworzenia nanohybryd, budowa nanodysków oraz podstawy ich tworzenia i wpływ różnych detergentów na wydajność procesu koniugacji. Zostaną także zaprezentowane dotychczasowe wyniki przeprowadzonych badań.
The aim of the research is to develop efficient methods for conjugating quantum dots with proteins, which may contribute to creation of biosensors of an important role in biology and medicine. Several topics will be addressed during the seminar, including the results of the current studies, as follows: colloidal quantum dots, MSP proteins, creation of nanohybrids and of nanodiscs.
Dominika Strzelecka (IFD UW)
Mass spectrometry, due to its high sensitivity and accuracy, is a widely used analytical technique. It enables performance of both qualitative and quantitative measurements. During the presentation it would be presented a new quantitative method to determine the concentrations of 5 ' mRNA end metabolites ( cap) in biological samples. It includes syntheses of the standards, selection of the proper HPLC-MS parameters, and performance of the standard curves.
Synteza analogów końca 5’ mRNA (kapu) selektywnie znakowanych stabilnymi izotopami węgla, wodoru i tlenu oraz wykorzystanie ich do opracowania ilościowej metody oznaczania biologicznie ważnych pochodnych kapu metodą HPLC-MS
The synthesis of mRNA 5’ end (cap) analogs selectively labelled with stable carbon, hydrogen and oxygen isotopes and their application in development of a method for HPLC-MS quantitation of biologically relevant cap derivatives
Spektrometria mas ze względu na wysoką czułość i dokładność jest szeroko stosowaną techniką analityczną. Umożliwia ona wykonywanie zarówno pomiarów jakościowych jak i ilościowych. Podczas prezentacji będzie omówiona metoda ilościowa wyznaczana stężenia metabolitów końca 5’ mRNA (kapu) w próbkach biologicznych, która obejmuje między innymi syntezę wzorców, dobór odpowiednich parametrów HPLC-MS i wykonanie krzywych wzorcowych.
Mass spectrometry, due to its high sensitivity and accuracy, is a widely used analytical technique. It enables performance of both qualitative and quantitative measurements. During the presentation it would be presented a new quantitative method to determine the concentrations of 5 ' mRNA end metabolites ( cap) in biological samples. It includes syntheses of the standards, selection of the proper HPLC-MS parameters, and performance of the standard curves.
2014-03-21 (Friday)
mgr Małgorzata Piątkowska (IFD UW)
The results of measurements of two Green Fluorescent Protein (GFP) mutants: S65T-GFP and S65T/A67G-GFP will be presented. Mutation of serine 65 to threonine simplifies to one peak absorbance and emission spectrum. Replacement of glycine by alanine in the second mutant causes loss of fluorescent properties. Creating functional chromophore affects the protein stability, folding, and aggregation at different incubation temperatures, initial concentration, and time.
Porównanie właściwości dwóch mutantów białka zielonej fluorescencji: S65T-GFP i S65T/G67A-GFP
Comparison of two mutants of GFP: S65T-GFP and S65T/G-67A-GFP
Przedstawione zostaną wyniki badań nad dwoma mutantami białka fluorescencyjnego (GFP): S65T-GFP oraz S65T/A67G-GFP. Mutant S65T-GFP posiada uproszczone widmo emisji i absorpcji. Zamiana glicyny na alaninę w S65T/G67A-GFP sprawia, że mutant ten nie wykazuje fluorescencji. W związku z tym porównano jak fakt tworzenia funkcjonalnego chromoforu wpływa na folding, stabilność i skłonność do agregacji tych białek.
The results of measurements of two Green Fluorescent Protein (GFP) mutants: S65T-GFP and S65T/A67G-GFP will be presented. Mutation of serine 65 to threonine simplifies to one peak absorbance and emission spectrum. Replacement of glycine by alanine in the second mutant causes loss of fluorescent properties. Creating functional chromophore affects the protein stability, folding, and aggregation at different incubation temperatures, initial concentration, and time.
mgr Zofia Tomasiewicz (IFD UW)
The syntheses and properties of a series of cap analogues functionalized with either amine or carboxylic group through linkers, varying in length, attached to one of three different sites of dinucleotide structure will be presented. Several analogues were labelled with biotin or fluorescent tags. The conjugates are designed for investigation of mRNA metabolism, localization of cap molecules in the cell, and medical applications.
Analogi końca 5’-mRNA funkcjonalizowane grupą aminową lub karboksylową oraz ich koniugaty - synteza, właściwości i zastosowania
Amino- or carboxy- functionalized 5’-mRNA cap analogues and their conjugates - synthesis, properties and applications
Seminarium dotyczy właściwościach serii dinukleotydowych analogów kapu, sfunkcjonalizowanych grupą aminową lub karboksylową, przyłączoną poprzez różnej długości linkery w jedną z trzech pozycji struktury dinukleotydu: Wybrane analogi zostały wyznakowane biotyną, bądź znacznikami fluorescencyjnymi. Koniugaty zaprojektowano do badań metabolizmu mRNA, lokalizacji kapu w komórce i zastosowań medycznych.
The syntheses and properties of a series of cap analogues functionalized with either amine or carboxylic group through linkers, varying in length, attached to one of three different sites of dinucleotide structure will be presented. Several analogues were labelled with biotin or fluorescent tags. The conjugates are designed for investigation of mRNA metabolism, localization of cap molecules in the cell, and medical applications.
2014-03-14 (Friday)
Marta Strumiłło (IFD UW)
Presentation of basic protein homology modeling methods. Description of the pipeline prearrange for CASP 11, including used algorithms.
Modelowanie porównawcze białek wykorzystujące algorytmy przewlekania jedno- i trójwymiarowego
Homology modeling using 1D and 3D threading algorithms
Na seminarium zostaną opisane podstawowe metody modelowania porównawczego białek. Przedstawione zostaną także założenia stawiane przed protokołem przygotowywanym na CASP 11 oraz wyjaśnienia użytych algorytmów.
Presentation of basic protein homology modeling methods. Description of the pipeline prearrange for CASP 11, including used algorithms.
mgr Marcin Warmiński (IFD UW)
On the seminar the doctoral project will be outlined, concerning structural studies of chemically modified cap analogues and their complexes with cap-binding proteins, using X-Ray and NMR methods. The main aims of that project and the very first results will be presented, i. e. crystallographic structures of two eIF4E-cap (b-S-ARCA) complexes. The outcome of that studies may be very helpful in structure-guided design of new modifications of cap analogues, conferring desired biological properties or enabling their functionalization without loss of function.
Badania strukturalne nad analogami końca 5’ mRNA modyfikowanymi w mostku trifosforanowym oraz nad ich kompleksami z białkami, jako etap w racjonalnym projektowaniu terapeutyków oraz narzędzi dla biologii molekularnej
Structural studies on the analogs of 5' end of mRNA modified within triphosphate bridge and their complexes with proteins, as a step in a structure-guided design of therapeutics and tools for molecular biology
Podczas seminarium zosytanie przedstawiony projekt doktorski, dotyczący badań strukturalnych nad modyfikowanymi analogami kapu oraz ich kompleksami z białkami wiążącymi kap, z wykorzystaniem metod rentgenograficznych oraz spektroskopii NMR. Przedstawione zostaną główne cele projektu oraz pierwsze wyniki, jakimi są struktury krystalograficzne kompleksów dwóch analogów kapu b-S-ARCA z białkiem eIF4E. Uzyskane w trakcie realizacji projektu wyniki mogą pozwolić na racjonalizację projektowania nowych modyfikacji zapewniających analogom kapu pożądane właściwości biologiczne lub umożliwiających ich funkcjonalizację bez utraty tych właściwości.
On the seminar the doctoral project will be outlined, concerning structural studies of chemically modified cap analogues and their complexes with cap-binding proteins, using X-Ray and NMR methods. The main aims of that project and the very first results will be presented, i. e. crystallographic structures of two eIF4E-cap (b-S-ARCA) complexes. The outcome of that studies may be very helpful in structure-guided design of new modifications of cap analogues, conferring desired biological properties or enabling their functionalization without loss of function.
2014-02-28 (Friday)
Michał Górka (IFD UW)
NMR spectroscopy is the premier method for the investigation of dynamics and residual structure of intrinsically disordered proteins (IDPs). The rapid conformational dynamics that characterize IDPs necessitate the acquisition of spectra of high dimensionality and resolution. The talk will cover the methodology developed in the group of Prof. Wiktor Koźmiński (Faculty of Chemistry UW), based upon sparse and random sampling of the space of the evolution time together with a spectra “cleaning” algorithm. The application of 4D and 5D experiments to the resonance assignment of unstructured chaperone ERD14 from Arabidopsis thaliana will serve as the lead example.
Przypisanie sygnałów w widmach NMR białek nieustrukturyzowanych z użyciem eksperymentów o wysokiej wymiarowości
NMR resonance assignment of unstructured proteins using experiments of high dimensionality
Spektroskopia NMR jest główną metodą badania dynamiki i resztkowej struktury białek natywnie nieustrukturyzowanych (IDPs, intrinsically disordered proteins). Znaczna dynamika konformacyjna IDPs skutkuje małą dyspersją przesunięć chemicznych i wymusza rejestrację widm o wysokiej wymiarowości i rozdzielczości. Przestawiona zostanie metodologia pomiarów, opracowana w grupie prof. Wiktora Koźmińskiego (Wydział Chemii UW), oparta na losowym i rzadkim próbkowaniu przestrzeni czasów ewolucji wraz z algorytmem „czyszczenia” otrzymanych widm i przykładowym zastosowaniem eksperymentów 4D i 5D do wykonania przypisania przesunięć chemicznych dla nieustrukturyzowanego białka opiekuńczego ERD14 z Arabidopsis thaliana.
NMR spectroscopy is the premier method for the investigation of dynamics and residual structure of intrinsically disordered proteins (IDPs). The rapid conformational dynamics that characterize IDPs necessitate the acquisition of spectra of high dimensionality and resolution. The talk will cover the methodology developed in the group of Prof. Wiktor Koźmiński (Faculty of Chemistry UW), based upon sparse and random sampling of the space of the evolution time together with a spectra “cleaning” algorithm. The application of 4D and 5D experiments to the resonance assignment of unstructured chaperone ERD14 from Arabidopsis thaliana will serve as the lead example.
Joanna Krupa (IFD UW)
A hypothetical fusion mechanism of influenza virus and the cell, membranes, occurs via haemagglutinin (HA), a fusion glycoprotein with the C-terminus anchored in the membrane that surrounds the virus. HA changes its conformation at low pH in endosome, exposing the fusion peptide HAfp at the N-terminus of HA2 subunit. HAfp anchors in the cell membrane, and HA2 subunits change again their conformation that results in the fusion of the membranes and transfer of the viral genetic material into the cell. The study of HAfp's capacity to incorporate into the cell membrane will be presented.
Zastosowanie spektroskopii fluorescencyjnej do wyznaczania stałych partycjonowania peptydów fuzyjnych wirusa grypy w błonach lipidowych
Application of fluorescent spectroscopy in determining the partitioning constants of influenza virus fusion peptides in lipid membranes
Hipotetyczny mechanizm fuzji błon wirusa grypy i komórki zachodzi za pośrednictwem hemaglutyniny (HA), fuzyjnej glikoproteiny zakotwiczonej C-końcem w błonie wirusa, która ulega zmianie konformacyjnej pod wpływem niskiego pH w endosomie eksponując fuzyjny peptyd HAfp na N-końcu podjednostki HA2. Hafp kotwiczy w błonie komórkowej, a podjednostki HA2 hemaglutyniny ulegają kolejnej zmianie konformacyjnej, co skutkuje fuzją błon i przedostaniem się materiału genetycznego wirusa do komórki. Przedstawione zostaną badania zdolności HAfp do inkorporacji w błonie komórkowej w zależności od jego budowy.
A hypothetical fusion mechanism of influenza virus and the cell, membranes, occurs via haemagglutinin (HA), a fusion glycoprotein with the C-terminus anchored in the membrane that surrounds the virus. HA changes its conformation at low pH in endosome, exposing the fusion peptide HAfp at the N-terminus of HA2 subunit. HAfp anchors in the cell membrane, and HA2 subunits change again their conformation that results in the fusion of the membranes and transfer of the viral genetic material into the cell. The study of HAfp's capacity to incorporate into the cell membrane will be presented.
2014-01-17 (Friday)
mgr Marcin Sobieraj (IFD UW)
Detection of causal relations between events observed in molecular dynamic simulations is of key importance for the understanding of behaviour and functioning of complex (bio)molecular systems. During the seminar will be presented a mathematical model to examine the causal relation between multichannel signals vector. This model is based on analysis methods developed initially for the needs of the economy. For his work on these methods two economists Clive Granger and Robert Engel received in 2003 the Nobel Prize in economics. In contrast to the original methods of examining the causality between scalar signals method presented in the seminar can examine causality between vector signals.
Wektorowy autoregresyjny model analizy przyczynowości dla układów (bio)molekularnych
Vector autoregressive model of causality analysis for (bio)molecular systems
Rozpoznanie relacji przyczynowych pomiędzy zdarzeniami obserwowanymi w symulacjach dynamiki molekularnej układów (bio)molekularnych ma kluczowe znaczenie w ich opisie i zrozumieniu sposobu funkcjonowania. Podczas seminarium przedstawiony zostanie matematyczny model pozwalający badać relacje przyczynowo-skutkowe pomiędzy wielokanałowymi sygnałami wektorowymi. Model ten bazuje na metodach analizy opracowanych początkowo na potrzeby ekonomii. Za prace nad tymi metodami dwóch ekonomistów: Clive Granger i Robert Englem otrzymało w roku 2003 nagrodę Nobla z dziedziny ekonomii. W odróżnieniu od oryginalnych metod badających przyczynowość pomiędzy sygnałami skalarnymi metoda przedstawiona na seminarium pozwala badać przyczynowość pomiędzy sygnałami wektorowymi.
Detection of causal relations between events observed in molecular dynamic simulations is of key importance for the understanding of behaviour and functioning of complex (bio)molecular systems. During the seminar will be presented a mathematical model to examine the causal relation between multichannel signals vector. This model is based on analysis methods developed initially for the needs of the economy. For his work on these methods two economists Clive Granger and Robert Engel received in 2003 the Nobel Prize in economics. In contrast to the original methods of examining the causality between scalar signals method presented in the seminar can examine causality between vector signals.
2014-01-10 (Friday)
dr Joanna Kowalska (IFD UW)
Nucleotide and oligonucleotide molecular probes are useful for studying nucleotide-metabolizing enzymes and high throughput screening for their inhibitors as well as find versatile applications in structural studies and bioanalitics. In the seminar, I would like to present the newest research of our group directed at developing nucleotide probes for NMR and fluorescent studies. In particular, I would like to focus on the properties and applications of fluorophosphate nucleotide analogs, which due to the presence of a fluorine atom have utility in 19F NMR studies, and on pyrene-labeled nucleotides, which due to their unique fluorescent properties, have potentially interesting bioanalytical applications.
Nowe nukleotydowe sondy do badań NMR i badań fluorescencyjnych
Novel nucleotide probes for NMR and fluorescence studies
Nukleotydowe i oligonukleotydowe sondy molekularne umożliwiają badanie aktywności enzymów metabolizujących nukleotydy, poszukiwanie inhibitorów tych enzymów metodami przesiewowymi, jak również wykorzystywane są szeroko w badaniach strukturalnych i technikach bioanalitycznych. Na seminarium będą przedstawiome ostatnie wyniki prac nad nukleotydowymi sondami przeznaczonymi do badań NMR i fluorescencyjnych. W szczególności będą omówione właściwości i zastosowania fluorofosforanowych analogów nukleotydów, które dzięki obecności atomu fluoru mogą zostać wykorzystane w badaniach 19F NMR oraz nukleotydów znakowanych pirenem, które dzięki nietypowym właściwościom fluorescencyjnym, mogą znaleźć ciekawe zastosowania bioanalityczne.
Nucleotide and oligonucleotide molecular probes are useful for studying nucleotide-metabolizing enzymes and high throughput screening for their inhibitors as well as find versatile applications in structural studies and bioanalitics. In the seminar, I would like to present the newest research of our group directed at developing nucleotide probes for NMR and fluorescent studies. In particular, I would like to focus on the properties and applications of fluorophosphate nucleotide analogs, which due to the presence of a fluorine atom have utility in 19F NMR studies, and on pyrene-labeled nucleotides, which due to their unique fluorescent properties, have potentially interesting bioanalytical applications.
2013-12-06 (Friday)
dr Andrzej Gecow (Centrum Badań Ekologicznych PAN)
In this theme I have my own elaborated and published view. My approach is deductive type. It starts from assumptions based out of biology and derives Darwinian mechanism. A basic premise of the path is open state, that purposefulness is observed only in life process, which contain us inside. Currently, lack is more exact theory of purposefulness than extraction of teleonomic type of it explained by Darwinian mechanism. In the notion ‘biological information’ the purposeful aspect is perceived, but discussion of it, placed in philosophy, is fare from to be systematized. Basing on such state, the pseudo-scientific approaches promote view that source of purposefulness is the God. Summarizing, it leads to avoiding of opened work on purposefulness and postpone of deeper solution of the problem. I present my solution, which indicates exact understanding of semantic and purposefulness aspects of biological information. I achieve this by generalized notions of information and coding. This way information becomes a form of probability or entropy and loses purposefulness and communication aspects. These aspects will emerge much later in more complex constructions. Physical laws become a code which describe determinism. Reverse code by definition searches a cause for given effect. It defines a goal as argument of reverse code and purposeful information as record of result of reverse code function. This way purposefulness is limited to purposeful information. It turned out, that the only available process of spontaneous collection of purposeful information is just a Darwinian evolution. It forms Darwinian type definition of life.
Co to jest życie i informacja biologiczna (po mojemu)
What is life and biological information (my own view)
W tym temacie mam wypracowane i już publikowane własne zdanie. Moje podejście ma charakter dedukcyjny, wychodzi z założeń umocowanych poza biologią i praktycznie uzyskuje wyprowadzenie mechanizmu darwinowskiego. Podstawową przesłanką wskazującą drogę jest jawne stwierdzenie, że celowość występuje jedynie w procesie życia, w którym i my się mieścimy. Brak jest obecnie dokładniejszej teorii celowości poza wydzieleniem celowości teleonomicznej tłumaczonej mechanizmem darwinowskim. W pojęciu „informacja biologiczna” dostrzega się aspekt celowościowy, ale obecna dyskusja tego tematu, tocząca się głównie w filozofii, daleka jest od jego usystematyzowania. Korzystają z tej sytuacji pseudonaukowe prądy lansujące boskie pochodzenie celowości. Razem powoduje to unikanie jawnego zajmowania się celowością i odkładanie poważniejszego rozwiązania problemu. Przedstawiam swoje rozwiązanie, które wskazuje ścisłe rozumienie aspektów semantycznego i celowościowego informacji biologicznej poprzez uogólnienie pojęć informacja i kodowanie. Informacja staje się tak formą prawdopodobieństwa i entropii, traci aspekty celowościowy i komunikacyjny. Te aspekty pojawią się dużo później w bardziej złożonych konstrukcjach. Kodowanie przez prawa fizyczne pozwala opisać przyczynowość, a kod odwrotny, z definicji poszukujący przyczyny do zadanego skutku, pozwala zdefiniować cel jako argument kodu odwrotnego i informację celową jako zapis wyniku jego działania. Celowość ograniczona jest tu jedynie do informacji celowej.Okazuje się, że jedynym możliwym spontanicznym procesem zbierania informacji celowej jest ewolucja darwinowska, czyli jest to darwinowskiego typu definicja życia.
In this theme I have my own elaborated and published view. My approach is deductive type. It starts from assumptions based out of biology and derives Darwinian mechanism. A basic premise of the path is open state, that purposefulness is observed only in life process, which contain us inside. Currently, lack is more exact theory of purposefulness than extraction of teleonomic type of it explained by Darwinian mechanism. In the notion ‘biological information’ the purposeful aspect is perceived, but discussion of it, placed in philosophy, is fare from to be systematized. Basing on such state, the pseudo-scientific approaches promote view that source of purposefulness is the God. Summarizing, it leads to avoiding of opened work on purposefulness and postpone of deeper solution of the problem. I present my solution, which indicates exact understanding of semantic and purposefulness aspects of biological information. I achieve this by generalized notions of information and coding. This way information becomes a form of probability or entropy and loses purposefulness and communication aspects. These aspects will emerge much later in more complex constructions. Physical laws become a code which describe determinism. Reverse code by definition searches a cause for given effect. It defines a goal as argument of reverse code and purposeful information as record of result of reverse code function. This way purposefulness is limited to purposeful information. It turned out, that the only available process of spontaneous collection of purposeful information is just a Darwinian evolution. It forms Darwinian type definition of life.
2013-11-29 (Friday)
mgr Agnieszka Lech (MISMaP UW)
Ovarian Cancer (OvCa) is the most lethal among gynecological carcinomas, mainly due to extensive peritoneal carcinomatosis. The objective of this study was to determine what modifications are induced in OvCa cells by secretion products of cellular components of the peritoneum (mesothelium and fibroblasts). We have found that both cell types cause a remarkable increase in metastatic abilities (aggregation, migration and sphere formation) and proliferation of OvCa SKOV3 cells in vitro. These changes were reflected by gene expression changes, moreover, microarray analysis revealed that the mesothelium- and fibroblasts-induced stimulations of OvCa cells are mediated by two distinct signalling pathways.
Mikrośrodowisko jamy otrzewnej indukuje pro-metastatyczne właściwości w komórkach raka jajnika
Peritoneal cavity microenvironment triggers pro-metastatic properties in Ovarian Cancer cells
Rak jajnika jest najbardziej śmiertelnym spośród nowotworów ginekologicznych, głównie za sprawą licznych drobnych przerzutów do jamy otrzewnej. Przedmiotem badań było określenie ewentualnych modyfikacji wywieranych na komórki raka jajnika przez komórki tworzące błonę jamy otrzewnej (mezotelium oraz fibroblasty). Odkryliśmy, że oba typy komórek znacząco zwiększają zdolności metastatyczne (agregacja, migracja, formowanie sfer) oraz proliferację komórek raka jajnika SKOV3 w warunkach in vitro. Zmianom tym odpowiadają zmiany ekspresji genów; co więcej, analiza mikromacierzowa wykazała, że mezotelialna i fibroblastyczna stymulacja komórek raka jajnika zachodzą na podstawie odrębnych ścieżek sygnałowych.
Ovarian Cancer (OvCa) is the most lethal among gynecological carcinomas, mainly due to extensive peritoneal carcinomatosis. The objective of this study was to determine what modifications are induced in OvCa cells by secretion products of cellular components of the peritoneum (mesothelium and fibroblasts). We have found that both cell types cause a remarkable increase in metastatic abilities (aggregation, migration and sphere formation) and proliferation of OvCa SKOV3 cells in vitro. These changes were reflected by gene expression changes, moreover, microarray analysis revealed that the mesothelium- and fibroblasts-induced stimulations of OvCa cells are mediated by two distinct signalling pathways.
2013-11-22 (Friday)
prof. dr hab. Wiesław I. Gruszecki (Zakład Biofizyki, Instytut Fizyki, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie)
The life on the Earth is powered by energy of the Sun and photosynthesis is practically the only process able to convert energy of light to the forms which can be directly used to drive biochemical reactions. Maximizing of absorbed light energy is a vital activity of photosynthesizing organisms. On the other hand, overexcitation of the photosynthetic apparatus can be associated with production of reactive oxygen species and photo-degradation. During the biological evolution, photosynthesizing organisms, including plants, developed several regulatory mechanisms operating at different organization levels, to protect against oxidative damage. During the seminar, the attempts will be presented to uncover molecular mechanisms which operate at the level of a single pigment-protein antenna complex to regulate excitation density and to protect against oxidative damage.
Czy rośliny lubią światło?
Do plants like light?
Życie na Ziemi możliwe jest dzięki energii świetlnej, która dociera do nas ze Słońca zaś fotosynteza jest praktycznie jedynym procesem, na drodze którego promieniowanie to zamieniane być może na formy energii bezpośrednio wykorzystywane przez reakcje biochemiczne. Aparat fotosyntetyczny roślin wyspecjalizował się, na drodze ewolucji biologicznej, w pochłanianiu jak największej porcji padającego światła. Okazuje się jednak, że chwilowa gęstość wzbudzeń elektronowych w aparacie fotosyntetycznym przewyższa częstokroć jego możliwości „operacyjne”. Sytuacja taka prowadzić może do generowania reaktywnych form tlenu oraz destrukcji oksydacyjnej. W celu unikania takiego zagrożenia organizmy fotosyntetyzujące, w tym rośliny, dysponują całym arsenałem mechanizmów regulacyjnych, chroniących przed foto-destrukcją. W trakcie seminarium przedstawione zostaną próby znalezienia odpowiedzi na pytanie: czy regulacyjne mechanizmy foto-protekcyjne aktywne są również na poziomie molekularnym, w pojedynczych barwnikowo-białkowych fotosyntetycznych kompleksach antenowych?
The life on the Earth is powered by energy of the Sun and photosynthesis is practically the only process able to convert energy of light to the forms which can be directly used to drive biochemical reactions. Maximizing of absorbed light energy is a vital activity of photosynthesizing organisms. On the other hand, overexcitation of the photosynthetic apparatus can be associated with production of reactive oxygen species and photo-degradation. During the biological evolution, photosynthesizing organisms, including plants, developed several regulatory mechanisms operating at different organization levels, to protect against oxidative damage. During the seminar, the attempts will be presented to uncover molecular mechanisms which operate at the level of a single pigment-protein antenna complex to regulate excitation density and to protect against oxidative damage.
2013-11-08 (Friday)
prof. dr hab. Borys Kierdaszuk (IFD UW)
Exceptional properties of the fluorescence anisotropy will be shown for irradiative deactivation of the electronic states of tyrosine and tryptophan resulted from one-photon absorption (1PE) or simultaneous absorption of two (2PE) or three photons (3PE). Anisotropy values ro for neutral form of tyrosine are 0.28, 0, and 0.5, respectively. These values obey theoretical predications only for relation between anisotropy values for 1PE and 3PE (10/6), and near zero fluorescence anisotropy for 2PE may be resulted from linear combination of the two transitions with similar anisotropy values with the positive sign and negative sign. In the case of the 2PE, difference between theoretical prediction and experimental values corresponds also with observation of the ~30-nm shift of the 2PE spectrum toward shorter wavelength relative to the 1PE spectrum (275 nm) at two-photon energy (550 nm). Consequently, it is worthwhile to use, in the case of the tryptophan-tyrosine proteins, 2PE of the tyrosine and tryptophan, which is more selective than 1PE. Fluorescence emission spectra of the neutral (302 nm) and anionic (352 nm) forms of the N-acetyl-L-tyrosine amide (NATyrA) (pKa 10.6) were similar for all types of excitations. Fluorescence excitation spectra of the anionic form for the 2PE and 3PE were similar to that for 1PE, and relative cross-sections for the 2PE of tyrosine and tryptophan residues were analyzed. These results are the source of knowledge about orientation of the absorption and emission electronic transitions in the molecules, and initiate a new direction of the scientific investigations.
Nietypowy wpływ wzbudzeń wielofotonowych na anizotropię fluorescencji formy obojętnej i anionowej tyrozyny
Non-typical effect of multi-photon excitation on the fluorescence anisotropy of the neutral and anionic form of tyrosine
Zostaną pokazane wyjątkowe własności anizotropii fluorescencji przy promienistej dezaktywacji stanów elektronowych tyrozyny i tryptofanu w wyniku absorpcji jednego fotonu (1PE) lub jednoczesnej absorpcji dwóch (2PE) lub trzech fotonów (3PE). Wartości anizotropii ro dla obojętnej formy tyrozyny wynoszą odpowiednio 0.28, 0 i 0.5. Wielkości te spełniają przewidywania teorii tylko dla relacji między wartościami anizotropii dla wzbudzeń 1PE i 3PE (10/6), a bliska zeru anizotropia fluorescencji dla 2PE może być wynikiem złożenia (kombinacji liniowej) dwóch przejść o podobnych wartościach anizotropii co do wartości bezwzględnej, ale o przeciwnych znakach. W przypadku wzbudzeń 2PE różnica między przewidywaniami teorii i doświadczeniem koresponduje także z obserwacją ~30-nm przesunięcia widma wzbudzenia dwu-fotonowego w stronę fal krótszych względem widma wzbudzenia jedno-fotonowego (275 nm) przy energii dwu-fotonowej (550 nm). Zatem w przypadku białek tryptofanowo-tyrozynowych warto wykorzystać dwu-fotonowe wzbudzenia tyrozyny i tryptofanu, które są bardziej selektywne niż 1PE. Widma emisji fluorescencji formy obojętnej (302 nm) i anionowej (352 nm) amidu N-acetylo-L-tyrozyny (NATyrA) (pKa 10.6) były podobne dla wszystkich typów wzbudzenia. Widma wzbudzenia fluorescencji formy anionowej dla 2PE i 3PE były podobne do widma wzbudzenia fluorescencji dla 1PE, a względny przekrój czynny był analizowany dla 2PE tyrozyny i tryptofanu. Wyniki te są źródłem wiedzy o orientacji absorpcyjnych i emisyjnych przejść elektronowych w cząsteczkach i inicjują nowy kierunek poszukiwań naukowych.
Exceptional properties of the fluorescence anisotropy will be shown for irradiative deactivation of the electronic states of tyrosine and tryptophan resulted from one-photon absorption (1PE) or simultaneous absorption of two (2PE) or three photons (3PE). Anisotropy values ro for neutral form of tyrosine are 0.28, 0, and 0.5, respectively. These values obey theoretical predications only for relation between anisotropy values for 1PE and 3PE (10/6), and near zero fluorescence anisotropy for 2PE may be resulted from linear combination of the two transitions with similar anisotropy values with the positive sign and negative sign. In the case of the 2PE, difference between theoretical prediction and experimental values corresponds also with observation of the ~30-nm shift of the 2PE spectrum toward shorter wavelength relative to the 1PE spectrum (275 nm) at two-photon energy (550 nm). Consequently, it is worthwhile to use, in the case of the tryptophan-tyrosine proteins, 2PE of the tyrosine and tryptophan, which is more selective than 1PE. Fluorescence emission spectra of the neutral (302 nm) and anionic (352 nm) forms of the N-acetyl-L-tyrosine amide (NATyrA) (pKa 10.6) were similar for all types of excitations. Fluorescence excitation spectra of the anionic form for the 2PE and 3PE were similar to that for 1PE, and relative cross-sections for the 2PE of tyrosine and tryptophan residues were analyzed. These results are the source of knowledge about orientation of the absorption and emission electronic transitions in the molecules, and initiate a new direction of the scientific investigations.
2013-10-25 (Friday)
mgr Alicja Dyzma (IFD UW)
Purine nucleoside phosphorylase (PNP) is an enzyme present in all living organisms. It plays significant role in purine nucleoside degradation. Calf PNP consists of three identical polipeptide chains. In the structure of the protein one can distinguish several contact sites between subunits. However it seems that even single subunit is sufficient to perform catalytic reaction. So the question arises if mammalian PNP can exist in a monomeric form and maintains its activity. During the seminary, experiments will be discussed which goal was to obtain calf PNP with disrupted interactions between monomers. Some properties of the enzyme and its comparison with wt PNP will be presented.
Otrzymywanie i właściwości trimerycznego PNP o zmodyfikowanych oddziaływaniach między podjednostkami
Obtaining and properties of trimeric PNP enzyme with modified contacts between subunits
Fosforylaza nukleozydów purynowych (PNP) jest enzymem występującym we wszystkich żywych organizmach. Pełni istotną rolę w degradacji puli nukleozydów purynowych. Cielęca PNP jest zbudowana z trzech identycznych łańcuchów polipeptydowych, a w jej strukturze można zaobserwować można rozbudowane kontakty między podjednostkami. Pojedyncza podjednostka wydaje się być wystarczająca do przeprowadzenia reakcji enzymatycznej. Pojawia się zatem pytanie, czy PNP może istnieć w formie monomerycznej? Czy takie białko będzie nadal aktywne? Podczas seminarium zostanie omówiona próba uzyskania cielęcej fosforylazy nukleozydów purynowych o zdestabilizowanych kontaktach między monomerami. Przedstawione zostaną właściwości uzyskanego enzymu i porównane z PNP typu dzikiego.
Purine nucleoside phosphorylase (PNP) is an enzyme present in all living organisms. It plays significant role in purine nucleoside degradation. Calf PNP consists of three identical polipeptide chains. In the structure of the protein one can distinguish several contact sites between subunits. However it seems that even single subunit is sufficient to perform catalytic reaction. So the question arises if mammalian PNP can exist in a monomeric form and maintains its activity. During the seminary, experiments will be discussed which goal was to obtain calf PNP with disrupted interactions between monomers. Some properties of the enzyme and its comparison with wt PNP will be presented.
2013-10-18 (Friday)
mgr Agnieszka Lech (MISMaP UW)
I am sorry to cancel the seminar
Mikrośrodowisko jamy otrzewnej indukuje pro-metastatyczne właściwości w komórkach raka jajnika
Peritoneal cavity microenvironment triggers pro-metastatic properties in Ovarian Cancer cells
Z przykrością zawiadamiam, że powodu choroby prelegentki seminarium zostaje odwołane.
I am sorry to cancel the seminar