Przejdź do menu głównego. Przejdź do nawigacji strony. Przejdź do treści strony.

Pracownia Szlaków Sygnałowych Komórki Nowotworowej

Zespół kierowany przez prof. Wiesławę Widłak

Główne kierunki badań

Tematyka badawcza pracowni Szlaków Sygnałowych Komórki Nowotworowej koncentruje się wokół czynnika transkrypcyjnego HSF1 (Heat Shock Factor 1). Analizujemy szlaki sygnałowe, które uaktywniają się w wyniku działania HSF1, zwłaszcza w warunkach stresowych. Badamy interakcje ścieżek zależnych od HSF1 i estrogenu oraz od HSF1 i NF-κB.

Aktywacja HSF1 jest ważnym elementem odpowiedzi na stres proteotoksyczny, wspierającym również proces nowotworzenia. Obecnie nasze wiodące projekty badawcze mają na celu wyjaśnienie mechanizmów prowadzących do aktywacji HSF1 pod wpływem estrogenu (17-β-estradiolu, E2) w nienowotworowych oraz nowotworowych komórkach nabłonkowych piersi. Badamy znaczenie HSF1 w transformacji nowotworowej indukowanej przez estrogen oraz w podtrzymywaniu wzrostu komórek nowotworowych.

Odpowiedź na stres proteotoksyczny (np. termiczny) jest silnie konserwowana w trakcie ewolucji, co świadczy o jej elementarnym dla życia znaczeniu. Różne komórki różnią się jednak wrażliwością na czynniki proteotoksyczne. Co więcej, niektóre typy komórek w ogóle nie uruchamiają typowej odpowiedzi na stres i są nadwrażliwe na działanie podwyższonej temperatury. W naszych badaniach dążymy do wyjaśnienia mechanizmów takiej zróżnicowanej odpowiedzi.

We współpracy z Politechniką Śląską prowadzimy projekty, w którym badamy oddziaływania ścieżek sygnałowych zależnych od HSF1 i NF-κB. Komórki poddane działaniu szoku termicznego nie wykazują indukcji ścieżki zależnej od czynnika NF-κB po stymulacji np. cytokiną TNFα. Celem badań jest znalezienie „okna czasowego”, w którym ścieżka NF-κB jest efektywnie blokowana po zadziałaniu szoku termicznego oraz wyjaśnienie mechanizmu tej blokady. Szukamy również różnic w sygnalizacji HSF1/NF-κB pomiędzy komórkami prawidłowymi i nowotworowymi. Na potrzeby modelowania (za pomocą narzędzi bioinformatycznych) wzajemnych interakcji pomiędzy HSF1 i NF-κB stworzyliśmy linie komórkowe z ekspresją czynników transkrypcyjnych znakowanych białkami czerwonej bądź zielonej fluorescencji (do mikroskopowych badań przyżyciowych).

Słowa kluczowe: transformacja nowotworowa, stres komórkowy, apoptoza, cytoprotekcja, białka HSP, HSF1, estrogen, NFκB, ChIP-Seq, RNA-Seq

Metody badawcze i techniki:

  • Klonowanie DNA
  • Hodowla komórkowa i badania funkcjonalne in vitro
  • Wykorzystanie wektorów lentiwirusowych i retrowirusowych
  • CRISPR/Cas9
  • PCR, ilościowy RT-PCR, macierze PCR
  • Immunoprecypitacja chromatyny
  • Western Blotting, testy Elisa i macierze białkowe
  • Immunohistochemia i immunocytochemia
  • Proximity Ligation Assay (PLA)
  • Cytometria przepływowa
  • Przyżyciowa mikroskopia fluorescencyjna
  • Doświadczenia in vivo prowadzone na myszach
  • Techniki Głębokiego Sekwencjonowania (ChIP-Seq i RNA-Seq)

Specjalna infrastruktura badawcza:

  • Aparat do sedymentacji grawitacyjnej komórek STA-PUT (Pro Science Inc., Canada)

Zespół

prof. dr hab. Wiesława Widłakprofesor wieslawa.widlak@gliwice.nio.gov.pl+48 32 278 9669
dr hab. Natalia Vydraadiunkt naukowo-badawczynatalia.vydra@gliwice.nio.gov.pl+48 32 278 9637
dr Agnieszka Toma-Jonikadiunkt naukowo-badawczyagnieszka.toma-jonik@gliwice.nio.gov.pl+48 32 278 9637
dr Patryk Janusadiunkt naukowo-badawczypatryk.janus@gliwice.nio.gov.pl+48 32 278 9637
dr Magdalena Olbrytadiunkt naukowo-badawczymagdalena.olbryt@gliwice.nio.gov.pl+48 32 278 9833
mgr inż Katarzyna Mrowiecbiotechnolog/doktorantkatarzyna.mrowiec@gliwice.nio.gov.pl+48 32 278 98 42
mgr Monika Bardoktorantmonika.bar@gliwice.nio.gov.pl+48 32 278 98 42
mgr Justyna Mirekdoktorantjustyna.mirek@gliwice.nio.gov.pl+48 32 278 98 33
mgr Kinga Sarkowiczdoktorantkinga.sarkowicz@gliwice.nio.gov.pl+48 32 278 98 42

Publikacje naukowe

  • Vydra N, Toma-Jonik A, Janus P, Mrowiec K, Stokowy T, Głowala-Kosińska M, Sojka DR, Olbryt M, Widłak W (2023) An Increase in HSF1 Expression Directs Human Mammary Epithelial Cells toward a Mesenchymal Phenotype. Cancers (Basel); 15(20):4965. doi: 10.3390/cancers15204965. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37894333/
  • Janus P, Kuś P, Vydra N, Toma-Jonik A, Stokowy T, Mrowiec K, Wojtaś B, Gielniewski B, Widłak W (2022) HSF1 Can Prevent Inflammation following Heat Shock by Inhibiting the Excessive Activation of the ATF3 and JUN&FOS Genes. Cells;11(16):2510. doi: 10.3390/cells11162510. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36010586/
  • Olbryt M. (2022) Potential Biomarkers of Skin Melanoma Resistance to Targeted Therapy-Present State and Perspectives. Cancers (Basel). 14(9):2315. doi: 10.3390/cancers14092315.
     https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35565444/
  • Vydra N, Janus P, Kuś P, Stokowy T, Mrowiec K, Toma-Jonik A, Krzywon A, Cortez AJ, Wojtaś B, Gielniewski B, Jaksik R, Kimmel M, Widlak W. (2021) Heat Shock Factor 1 (HSF1) cooperates with estrogen receptor α (ERα) in the regulation of estrogen action in breast cancer cells. Elife. 10:e69843. doi: 10.7554/eLife.69843. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34783649/
  • Mrowiec K, Chadalski M, Paszek A, Vydra N, Janus P, Pietrowska M, Toma-Jonik A, Gramatyka M, Widłak W. (2021) The periphilin 1-like BFAR isoform 3 is highly expressed in transcriptionally silent oocytes and involved in RNA metabolism. Biochim Biophys Acta Mol Cell Res, 1868(10):119086. doi: 10.1016/j.bbamcr.2021.119086. Epub 2021 Jun 24. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34175335/ 
  • Olbryt M, Rajczykowski M, Bal W, Fiszer-Kierzkowska A, Cortez AJ, Mazur M, Suwiński R, Widłak W. (2021) NGS Analysis of Liquid Biopsy (LB) and Formalin-Fixed Paraffin-Embedded (FFPE) Melanoma Samples Using Oncomine™ Pan-Cancer Cell-Free Assay. Genes (Basel). 2021 Jul 16;12(7):1080. doi: 10.3390/genes12071080. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34356096/
  • Olbryt M, Rajczykowski M, Widłak W (2020) Biological Factors behind Melanoma Response to Immune Checkpoint Inhibitors. Int J Mol Sci. 21(11):4071. doi: 10.3390/ijms21114071. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32517213/
  • Paszek A, Kardyńska M, Bagnall J, Śmieja J, Spiller DG, Widłak P, Kimmel M, Widlak W, Paszek P (2020) Heat shock response regulates stimulus-specificity and sensitivity of the pro-inflammatory NF-κB signalling. Cell Commun Signal. 18(1):77. doi: 10.1186/s12964-020-00583-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32448393/
  • Olbryt M, Pigłowski W, Rajczykowski M, Pfeifer A, Student S, Fiszer-Kierzkowska A. (2020) Genetic Profiling of Advanced Melanoma: Candidate Mutations for Predicting Sensitivity and Resistance to Targeted Therapy. Target Oncol. 15(1):101-113. doi: 10.1007/s11523-020-00695-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31980996/
  • Janus P, Toma-Jonik A, Vydra N, Mrowiec K, Korfanty J, Chadalski M, Widłak P, Dudek K, Paszek A, Rusin M, Polańska J, Widłak W (2020) Pro-death signaling of cytoprotective heat shock factor 1: upregulation of NOXA leading to apoptosis in heat-sensitive cells. Cell Death Differ. 27(7):2280-2292. doi: 10.1038/s41418-020-0501-8.  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31996779
  • Janus P, Mrowiec K, Vydra N, Widłak P, Toma-Jonik A, Korfanty J, Smolarczyk R, Widłak W (2019) PHLDA1 Does Not Contribute Directly to Heat Shock-Induced Apoptosis of Spermatocytes. Int J Mol Sci. 21(1). pii: E267 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31906015
  • Vydra N, Janus P, Toma-Jonik A, Stokowy T, Mrowiec K, Korfanty J, Długajczyk A, Wojtaś B, Gielniewski B, Widłak W (2019) 17β-Estradiol Activates HSF1 via MAPK Signaling in ERα-Positive Breast Cancer Cells Cancers (Basel). 11(10). pii: E1533 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31614463
  • Toma-Jonik A, Vydra N, Janus P, Widłak W (2019) Interplay between HSF1 and p53 signaling pathways in cancer initiation and progression: non-oncogene and oncogene addiction. Cell Oncol (Dordr). 42(5):579-589 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31183804  
  • Korfanty J, Stokowy T, Chadalski M, Toma-Jonik A, Vydra N, Widłak P, Wojtaś B, Gielniewski B, Widlak W (2018) SPEN protein expression and interactions with chromatin in mouse testicular cells. Reproduction. 156(3):195-206 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29880719 Kardyńska M, Paszek A, Śmieja J, Spiller D, Widłak W, White MRH, Paszek P, Kimmel M (2018) Quantitative analysis reveals crosstalk mechanisms of heat shock-induced attenuation of NF-κB signaling at the single cell level. PLoS Comput Biol. 14(4):e1006130 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29708974
  • Widlak W, Vydra N (2017) The Role of Heat Shock Factors in Mammalian Spermatogenesis. Adv Anat Embryol Cell Biol222:45-65 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28389750
  • Toma-Jonik A, Widlak W, Korfanty J, Cichon T, Smolarczyk R, Gogler-Piglowska A, Widlak P, Vydra N (2015) Active heat shock transcription factor 1 supports migration of the melanoma cells via vinculin down-regulation. Cell Signal 27(2):394-401 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25435429
  • Korfanty J, Stokowy T, Widlak P, Gogler-Piglowska A, Handschuh L, Podkowiński J, Vydra N, Naumowicz A, Toma-Jonik A, Widlak W (2014) Crosstalk between HSF1 and HSF2 during the heat shock response in mouse testes. Int J Biochem Cell Biol 57:76-83 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25450459
  • Vydra N, Toma A, Widlak W (2014) Pleiotropic Role of HSF1 in Neoplastic Transformation. Curr Cancer Drug Targets 14(2):144-55 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24467529
  • Vydra N, Toma A, Glowala-Kosinska M, Gogler-Piglowska A, Widlak W. Overexpression of heat shock transcription factor 1 enhances the resistance of melanoma cells to doxorubicin and paclitaxel. BMC Cancer. 2013 Oct 29;13(1):504. [Epub ahead of print]. PMID:24165036 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24165036
  • Kuś-Liśkiewicz M, Polańska J, Korfanty J, Olbryt M, Vydra, N, Toma A, Widłak. (2013) Impact of heat shock transcription factor 1 on global gene expression profiles in cells which induce either cytoprotective or pro-apoptotic response following hyperthermia. BMC Genomics 14:456 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23834426
  • Agnieszka Toma, Wiesława Widłak, Natalia Vydra. (2012) Rola czynnika transkrypcyjnego HSF1 w procesie nowotworzenia. Postępy Biologii Komórki 39 (2): 269–288 http://www.script.home.pl/pbkom/tom39/3900sppl.htm#nr02
  • Joanna Korfanty, Agnieszka Toma, Aleksandra Wojtas, Aleksandra Rusin, Natalia Vydra, Wieslawa Widlak. (2012) Identification of a new mouse sperm acrosome-associated protein. Reproduction 143: 749–757 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ 22495889
  • Kus-Liśkiewicz M, Widłak W. (2011) W poszukiwaniu miejsc wiązania regulatorów transkrypcji – technika immunoprecypitacji chromatyny (ChIP). Postępy Biochemii 57(4) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22568174
  • Rupik W, Jasik K, Bembenek J, Widłak W. (2011) The expression patterns of heat shock genes and proteins and their role during ve rtebrate’s development. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 159(4):349-66. Review.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21527352
  • Vydra N , Winiarski B, Rak-Raszewska A, Piglowski W, Mazurek A, Scieglinska D, Widłak W. (2009) The expression pattern of the 70-kDa heat shock protein Hspa2 in mouse tissues. Histochem Cell Biol. 132: 319-330 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19462178
  • Widłak W, Vydra N, Małusecka E, Dudaladava V, Winiarski B, Ścieglińska D, Widłak P. (2007) Heat shock transcription factor 1 down-regulates spermatocyte-specific 70kDa heat shock protein expression prior to the induction of apoptosis in mouse testes. Genes Cells 12: 487-499 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17397396
  • Widłak W, Vydra N, Dudaladava V, Ścieglińska D, Winiarski B, Krawczyk Z. (2007) The GC-box is critical for high level expression of the testis-specific Hsp70.2 / Hst70 gene. Acta Biochim Polon. 54: 107-112 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17311111 
  • Widłak W, Winiarski B, Krawczyk A, Vydra N, Małusecka E, Krawczyk Z. (2007) Inducible 70 kDa heat shock protein does not protect spermatogenic cells from damage induced by cryptorchidism. Int J Androp. 30: 80-87 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17014532
  • Rupik W, Stawierej A, Stolarczyk I, Widłak W. (2006) Promoter of the heat shock testis-specific Hsp70.2 / Hst70 gene is active in nervous system during embryonic development of mice. Anat. Embryol. 211: 631-638 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17047988
  • Vydra N, Małusecka E, Jarząb M, Lisowska K, Głowala-Kosińska M, Benedyk K, Widłak P, Krawczyk Z, Widłak W. (2006) Spermatocyte-specific expression of constitutively active Heat Shock Factor 1 induces HSP70i-resistant apoptosis in male germ cells. Cell Death Differ. 13: 212-222 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16151457
  • Widłak W. (2006) Odpowiedź na stres komórkowy i ekspresja genów Hsp70 w męskich komórkach rozrodczych. Postępy Biochemii 52: 289-295 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17201064 
  • Widłak W. (2005) Metody modyfikacji materiału genetycznego ssaków i ich zastosowanie w biologii molekularnej. w: Na pograniczu chemii i biologii, red. H. Koroniak i J. Barciszewski, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu; tom XII, 329-352
  • Widłak W, Widłak P. (2004) MAR/SAR elements flank the rat hst70 gene transcription unit. Cell Mol Biol Lett. 9(1): 123-33 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15048156
  • Scieglińska D, Vydra N, Krawczyk Z, Widłak W. (2004) Location of promoter elements necessary and sufficient to direct testis-specific expression of the Hst70/Hsp70.2 gene. Biochem J. 379(Pt 3):739-47 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14766014
  • Widłak W, Benedyk K, Vydra N, Głowala M, Scieglińska D, Małusecka E, Nakai A, Krawczyk Z. (2003) Expression of a constitutively active mutant of heat shock factor 1 under the control of testis-specific hst70 gene promoter in transgenic mice induces degeneration of seminiferous epithelium. Acta Biochim Pol. 50(2):53541 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12833178

Projekty badawcze

Granted research projects realized in the Cancer Cell Signaling Pathways Group:

PeriodProject IDPrincipal InvestigatorTytuł/Title
2022-20232022/06/X/NZ5/00358 NCN, MINIATURA 6Agnieszka Toma-JonikUdział HSF1 w regulowaniu odpowiedzi komórek raka piersi na zewnątrzkomórkowe białka sygnalizacyjne promujące migrację. The role of HSF1 in regulating the response of breast cancer cells to extracellular signaling proteins promoting migration
2022-20232022/06/X/NZ3/00113
NCN, MINIATURA 6		Patryk JanusPoszukiwanie transkryptów fuzyjnych powstałych podczas stresu proteotoksycznego.
Searching for the fusion transcripts created during proteotoxic stress.
2022-20262021/43/B/NZ7/01812
NCN, OPUS 22		Magdalena OlbrytWykorzystanie genetycznej analizy płynnej biopsji do przewidywania i monitorowania odpowiedzi na terapie oraz ewolucji nowotworu u chorych na czerniaka.
The use of genetic analysis of liquid biopsy for predicting and monitoring of response to therapies and tumor evolution in patients with melanoma.
2022-20262021/43/B/NZ5/01850
NCN, OPUS 22		Natalia VydraCelowanie w HSF1 jako podejście terapeutyczne do hamowania progresji hormonozależnych nowotworów piersi.
Targeting of HSF1 as a therapeutic approach to inhibit the progression of hormone-dependent breast cancer.
2022-20262021/43/B/NZ3/02161
NCN, OPUS 22		Wiesława WidłakRegulacja zależnej od HSF1 swoistej odpowiedzi na stres proteotoksyczny prowadzącej do śmierci komórkowej.
Cell-specific regulation of HSF1-dependent pro-death response to proteotoxic stress
2019-2020GW/CBT/10/2019
Grant Wewnętrzny NIO Gliwice		Magdalena OlbrytOptymalizacja detekcji wariantów somatycznych wybranych genów w wolnym, krążącym nowotworowym materiale genetycznym u pacjentów z zaawansowanym czerniakiem skóry.
Optimization of the detection of somatic variants of selected genes in free, circulating neoplastic genetic material in patients with advanced skin melanoma.
2019-20202018/02/X/NZ7/00606 MINIATURA 2Magdalena OlbrytPoszukiwanie zmian genetycznych związanych z pierwotną opornością na inhibitory kinaz ścieżki sygnałowej MAPK u pacjentów z zaawansowanym czerniakiem skóry przy użyciu sekwencjonowania nowej generacji (NGS).
Search for genetic variants linked to primary resistance to MAPK inhibitors in advanced melanoma patients using next-generation sequencing.
2016-20212015/17/B/NZ3/03760 OPUS 9Wiesława WidłakWpływ czynnika transkrypcyjnego HSF1 na transformację nowotworową indukowaną przez estrogen
An influence of HSF1 transcription factor on neoplastic transformation induced by estrogen
2015-20192014/13/B/NZ3/04650 OPUS 7Wiesława WidłakNowe aspekty regulacji apoptozy indukowanej stresem termicznym
A new regulatory mechanisms of heat shock-induced apoptosis
2015-20192014/13/B/NZ7/02341 OPUS 7Natalia VydraMechanizm i znaczenie aktywacji czynnika transkrypcyjnego HSF1 w transformacji nowotworowej indukowanej przez estrogen
Mechanism and significance of HSF1 activation in estrogen-induced neoplastic transformation
2012-2017180388, MAESTRO, ST7Marek Kimmel Silesian University of Technology (in cooperation with CO-I)Inżynieria i biologia systemów w analizie odpowiedzi komórek ludzkich na stres. Geneza różnorodności, regulacja parakrynna i analiza ewolucyjna
Systems biology of responses of human cells to stress. Generation of heterogeneity, paracrine regulation and evolutionary analysis
2012-20162011/03/N/NZ3/03926 PRELUDIUM 2Joanna KorfantyUdział białka SPEN w regulacji transkrypcji w komórkach plemnikotwórczych myszy
Involvement of SPEN in regulation of the transcription in mouse spermatogenic cells
2010-2013N N301 002439Wiesława WidłakKomórkowo swoisty mechanizm proapoptotycznej aktywności czynnika transkrypcyjnego HSF1
Mechanism of cell-specific proapoptotic activity of HSF1
2009-2012N N401 031837Natalia VydraUdział czynnika transkrypcyjnego HSF1 w nabywaniu oporności wielolekowej komórek nowotworowych i w selekcji komórek podtrzymujących wzrost nowotworu
The role of HSF1 transcription factor in acquisition of multidrug resistance and in selection of tumor cells  conferring tumor growth
2006-20092P04A04030Wiesława WidłakMechanizm indukcji apoptozy przez czynnik transkrypcyjny HSF1 (heat shock transcription factor 1)
Mechanism of apoptosis induced by HSF1(heat shock transcription factor 1)
2002-20053P04A03323Wiesława WidłakUstalenie pozajądrowego (extratesticular) występowania białka P70 kodowanego przez gen hst70 oraz zbadanie roli czynnika transkrypcji HSF1 w regulacji ekspresji genu hst70 w spermatocytach
Extratesticular localization of the P70 protein encoded by the hst70 gene and the role of HSF1 transcription factor in regulation of hst70 gene expression in spermatocytes