Strona domowa
Uniwersytet Warszawski Wydzial Fizyki
ENGLISH VERSION  Badania    Osoby    Edukacja
Imię i Nazwisko: dr hab. Edward Darżynkiewicz, prof. nadzw. UW
Adres: Zakład Biofizyki, Instytut Fizyki Doświadczalnej, Uniwersytet Warszawski, Zwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa
Telefon: +48 22 5540787
E-mail: edek@biogeo.uw.edu.pl
Tematyka badawcza: Molekularne mechanizmy regulacji ekspresji genetycznej. Badanie inicjacji biosyntezy białka (translacji) w organizmach eukariotycznych i roli jaką pełni 5' koniec mRNA (tzw. kap) oraz faktory białkowe z nim oddziaływujące (eIF4E) w tym procesie. Stosowane podejścia i metody badawcze: synteza modelowych analogów kapu oraz otrzymywanie pożądanych białek na drodze inżynierii genetycznej, badanie oddziaływań międzycząsteczkowych analogów kapu z eIF4E (spektroskopia fluorescencyjna), ustalanie współzależności pomiędzy strukturą a funkcją biologiczną obu rodzajów oddziaływujących ze sobą biomolekuł. Wybrane osiągnięcia badawcze:
  1. Ustalenie elementów strukturalnych kapu odpowiedzialnych za wiązanie się z faktorem eIF4E; zaproponowanie modelu oddziaływania zanim poznana została struktura krystalograficzna kompleksu: kap-eIF4E.
  2. Otrzymanie po raz pierwszy na drodze syntetycznej (wraz z Januszem Stępińskim) tzw. trimetyloguanozyno kapu i odkrycie (we współpracy z I. Mattajem, EMBL, Heidelberg) jego sygnalnej roli w imporcie dojądrowym małych jądrowych RNA (U snRNA).
  3. Synteza (z Januszem Stępińskim) tzw. ARCA (Anti Reverse Cap Analogues) i zastosowanie ich (we współpracy z R.Rhoadsem, LSU, Shreveport, USA) do otrzymywania transkryptów mRNA o zwiększonej wydajności translacyjnej.
  4. Zastosowanie syntetycznych analogów kapu i wysoce specyficznych żywic powinowactwa chromatograficznego (wspólnie z Marzeną Jankowską-Anyszka) do izolacji i charakterystyki jądrowego faktora CBC (Cap Binding Complex; współpraca z I. Mattajem) oraz pięciu izoformicznych odmian faktora eIF4E z C.elegans (współpraca z R.Rhoadsem).
  5. Seria wspólnych z R. Stolarskim i J. Antosiewiczem prac dotyczących biofizycznego charakteru oddziaływania kapu z eIF4E.
Doświadczenie zawodowe:
1970 - 1971 asystent stażysta na Wydziale Chemii Uniwersytetu Warszawskigo
1971 - 1975 doktorant na Wydziale Chemii Uniwersytetu Warszawskiego
1975 - 1976 starszy asystent w Zakładzie Biofizyki Instytutu Fizyki Doświadczalnej UW
1976 - 2001 adiunkt w Zakładzie Biofizyki IFD UW
1978 - 1980 Roche Institute Molecular Biology, Nutley, N.J., USA, staż naukowy w laboratorium Prof. Aarona Shatkina
1984 stypendium badawcze (3 miesiące) w laboratorium Prof. Stanleya Tahary, Uniwesytet Południowej Kalifornii w Los Angeles, USA
1985 stypendium badawcze (3 miesiące) w laboratorium Prof. Stanleya Tahary Uniwesytet Południowej Kalifornii w Los Angeles, USA
1987 stypendium badawcze (3 miesiące) w laboratorium Prof. Stanleya Tahary Uniwesytet Południowej Kalifornii w Los Angeles, USA
1988 stypendium badawcze (3 miesiące) w laboratorium Prof. HarriegoLönnberga Uniwersytet w Turku, Finlandia
2001 - Profesor nadzwyczajny Uniwersytetu Warszawskiego
Wybrane publikacje (spośród ponad 100):
  1. Darżynkiewicz E., Stępiński J., Ekiel I., Jin Y., Haber D., Sijuwade T., Tahara S.M., "ß-Globin mRNAs Capped with m7G, m2,7G or m2,2,7G Differ in Intrinsic Translation Efficiency" (1988), Nucleic Acids Res. 16, 8953-8962.
  2. Darżynkiewicz E., Stępiński J., Ekiel I., Goyer C., Sonenberg N., Temeriusz A., Jin Y., Sijuwade T., Haber D., Tahara S.M., "Inhibition of Eukaryotic Translation by Nucleoside 5'-Monophosphate Analogues of mRNA 5'-Cap: Changes in N7 Substituent Affect Analogue Activity" (1989), Biochemistry 28, 4771-4778.
  3. Darżynkiewicz E., Stępiński J., Tahara S. M., Stolarski R., Ekiel I., Haber D., Neuvonen K., Lehikoinen P., Labadi I., Lönnberg H., "Synthesis, Conformation and Hydrolytic Stability of P1, P3-dinucleoside Triphosphates Related to mRNA 5'-Cap, and Comparative Kinetic Studies on Their Nucleoside and Nucleoside Monophosphate Analogs" (1990), Nucleosides & Nucleotides 9, 599-618.
  4. Hamm J., Darżynkiewicz E., Tahara S. M., Mattaj I. W., "The Trimethylguanosine Cap Structure of U1 snRNA Is a Component of a Bipartite Nuclear Targeting Signal" (1990), Cell 62, 569-577.
  5. Fischer U., Darżynkiewicz E., Tahara S. M., Dathan N. A., Lührmann R., Mattaj I. W., "Diversity in the Signals Required for Nuclear Accumulation of U snRNPs and Variety in the Pathways of Nuclear Transport" (1991), J. Cell Biol. 113, 705-714.
  6. Izaurralde E., Stępiński J., Darżynkiewicz E., Mattaj I. W., "A Cap Binding Protein That May Mediate Nuclear Export of RNA Polymerase II-transcribed RNAs" (1992), J. Cell. Biol. 118, 1287-1295.
  7. Izaurralde E., Lewis J., McGuigan C., Jankowska M., Darżynkiewicz E., Mattaj I.W., "A Nuclear Cap Binding Protein Complex Involved in Pre-mRNA Splicing" (1994), Cell. 78, 657-668.
  8. Maroney P.A., Denker J.A., Darżynkiewicz E., Laneve R., Nilsen T.W., "Most mRNA in the Nematode Ascaris lumbricoides Are trans-spliced: A Role for Spliced Leader Addition in Translational Efficiency" (1995), RNA, 1, 714-723.
  9. Joshi B., Cai A-L., Keiper B. D., Minich W. M., Mendez R., Beach C. M., Stępiński J., Stolarski R., Darżynkiewicz E., Rhoads R. E, "Phosphorylation of Eukaryotic Protein Synthesis Initiation Factor 4E at Ser-209" (1995), J. Biol. Chem., 270, 14597-14603.
  10. Jankowska-Anyszka M., Lamphear B. J., Aamodt E. J., Harrington T., Darżynkiewicz E., Stolarski R., Rhoads R.E., "Multiple Isoforms of Eukaryotic Protein Synthesis Initiation Faktor 4E in Caenorhabditis elegans Can Distinguish between Mono- and Trimethylated mRNA Cap Structures" (1998), J. Biol. Chem. 273, 10538-10542.
  11. Cai A., Jankowska-Anyszka M., Centers A., Chlebicka L., Stępiński J., Stolarski R., Darżynkiewicz E., Rhoads R. E., "Quantitative Assessment of mRNA Cap Analogs as Inhibitors of Cell-Free Translation" (1999), Biochemistry, 38, 8538-8547.
  12. Lampio A., Ahola T., Darżynkiewicz E., Stępiński J., Jankowska-Anyszka M., Kaariainen L., "Guanosine Nucleotide Analogs as Inhibitors of Alphavirus mRNA Capping Enzyme" (1999), Antivirial Res., 42, 35-46.
  13. M. Jankowska-Anyszka, E. Darżynkiewicz: "Struktura i funkcja końca 5' (kapu) mRNA i U snRNA", Tom IV, str. 143-180, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, 2000.
  14. Stępiński J., Waddell C., Stolarski R., Darżynkiewicz E., Rhoads R.E.: "Synthesis and properties of mRNAs containing the novel 'anti-reverse' cap analogs 7-methyl-(3'-O-methyl)GpppG and 7-methyl-(3'-deoxy)GpppG", RNA 7 (2001) 1486-1495.
  15. Niedźwiecka A., Marcotrigiano J., Stępiński J., Jankowska-Anyszka M., Wysłouch-Cieszyńska A., Dadlez M., Gingras A-C., Mak P., Darżynkiewicz E., Sonenberg N., Burley S.K., Stolarski R.: "Biophysical Studies of eIF4E Cap-binding Protein: Recognition of mRNA 5' Cap Structure and Synthetic Fragments of eIF4G and 4E-BP1 Proteins", J. Mol. Biol. 319 (2002) 615-635.
  16. H. Miyoshi, D.S. Dwyer, B. D. Keiper, M. Jankowska-Anyszka, E. Darżynkiewicz, R.E. Rhoads: "Discrimination between mono- and trimethylated cap structures by two isoforms of Caenorhabditis elegans eIF4E", EMBO J. 21 (2002) 4680-4690.
  17. A. Stachelska, Z. Wieczorek, K. Ruszczyńska, R. Stolarski, M. Pietrzak, B. J. Lamphear, R. E. Rhoads, E. Darżynkiewicz, M. Jankowska-Anyszka: "Interaction of three Caenorhabditis elegans isoforms of translation initiation factor eIF4E with mono- and trimethylated mRNA 5' cap analogues", Acta Biochim. Pol. 49 (2002) 671-682.
  18. A. Niedźwiecka, J. Stępiński, E. Darżynkiewicz, N. Sonenberg, R. Stolarski: "Positive heat capacity change upon specific binding of translation itiation factor eIF4E to mRNA 5' cap", Biochemistry 41 (2002) 12140-12148.
  19. J. Stępiński, M. Jankowska-Anyszka, E. Darżynkiewicz: "Synteza ważnych biologicznie dinukleotydów z wiązaniem 5',5'-oligofosforanowym", w "Na pograniczu chemii i biologii", Tom V, str. 105-138, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, 2002.
  20. E. Bojarska, E. Darżynkiewicz: "Molekularne mechanizmy degradacji mRNA w komórkach eukariotycznych", w "Na pograniczu chemii i biologii", Tom V, str. 53-72, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, 2002.
  21. J. Żuberek, A. Wysłouch-Cieszyńska, A. Niedźwiecka, M. Dadlez, J. Stępiński, W. Augustyniak, A.-Cl. Gingras, Z. Zhang, S. K. Burley, N. Sonenberg, R. Stolarski, E. Darżynkiewicz: "Phosphorylation of eIF4E attenuates its interaction with mRNA 5' cap analogs by electrostatic repulsion: Intein-mediated protein ligation strategy to obtain phosphorylated protein", RNA 9 (2003) 52-61.
  22. Jemielity J, Fowler T, Żuberek J, Stępiński J, Lewdorowicz M, Niedźwiecka A, Stolarski R, Darżynkiewicz E, Rhoads RE: Novel 'anti-reverse' cap analogs with superior translational properties. RNA 2003; 9; 1108-1122.
  23. Żuberek J, Jemielity J, Jabłonowska A, Stępiński J, Dadlez M, Stolarski R, Darżynkiewicz E: Influence of electric charge variation at residues 209 and 159 on interaction of eIF4E with the mRNA 5' terminus. Biochemistry 2004; 43; 5370-5379.
  24. Lewdorowicz M, Yoffe Y, Żuberek J, Jemielity J, Stępiński J, Kierzek R, Stolarski R, Shapira M, Darżynkiewicz E: Chemical synthesis and binding activity of the trypanosomatid cap-4 structure. RNA 2004; 10; 1469-1478.
  25. Grudzień E, Stępiński J, Jankowska-Anyszka M, Stolarski R, Darżynkiewicz E. Rhoads RE: Novel cap analogs for in vitro synthesis of mRNAs with high translational efficiency. RNA 2004; 10; 1479-1487.
  26. Cohen LS, Mikhli C, Friedman C, Jankowska-Anyszka M, Stępiński J, Darżynkiewicz E, Davis RE: Nematode m7GpppG - and m32,2,7GpppG - RNA decapping: Activities in Ascaris embryos and characterization of C. elegans scavenger DcpS. RNA 2004; 10; 1609-1624.
  27. Yoffe Y, Żuberek J, Lewdorowicz M, Zeira Z, Keasar C, Orr-Dahan I, Jankowska-Anyszka M, Stępiński J, Darżynkiewicz E, Shapira M: Cap-binding activity of an eIF4E homolog from Leishmania. RNA 2004; 10; 1764-175.
  28. Kałek M, Jemielity J, Stępiński J, Stolarski R, Darżynkiewicz E: A direct method for the synthesis of nucleoside 5'-methylenebis(phosphonate)s from nucleosides. Tetrahedron Lett. 2005; 46; 2417-2421.
  29. Worch R, Niedźwiecka A, Stępiński J, Mazza C, Jankowska-Anyszka M, Darzynkiewicz E, Cusack S, Stolarski R: Specificity of recognition of mRNA 5' cap by human nuclear cap-binding complex. RNA 2005; 11; 1355-1363.
  30. Westman B, Beeren L, Grudzień E, Stępiński J, Worch R, Żuberek J, Jemielity J, Stolarski R, Darżynkiewicz E, Rhoads RE, Preiss T: The antivirial drug ribavirin does not mimc the 7-methylguanosine moiety of the mRNAs cap structure in vitro. RNA 2005; 11; 1505-1513 .
  31. Grudzien E, Kalek M, Jemielity J, Darzynkiewicz E, Rhoads RE: Differential Inhibition of mRNA Degradation Pathways by Novel Cap Analogs. J. Biol. Chem. 2006; 281; 1857-1867.
  32. Kalek M, Jemielity J, Darzynkiewicz ZM, Bojarska E, Stepinski J, Stolarski R, Davis RE, Darzynkiewicz E: Enzymatically stable 5' mRNA cap analogs: Synthesis and binding studies with human DcpS decapping enzyme. Bioorg. Med. Chem. 2006; 14; 3223-3230.
  33. Zuberek J., Kubacka D., Jablonowska A., Jemielity J., Stepinski J., Sonenberg N., Darzynkiewicz E., "Weak binding affinity of human 4EHP for mRNA cap analogs" (2007), RNA, 13, 691-697.
  34. Cheng G., Cohen L., Mikhli C., Jankowska-Anyszka M., Stepinski J., Darzynkiewicz E., Davis R. E., "In vivo translation and stability of trans-spliced mRNAs in nematode embryos" (2007), Mol. Biochem. Parasitology, 153, 95-106.
  35. Darzynkiewicz Z.M., Bojarska E., Kowalska J., Lewdorowicz M., Jemielity J., Kalek M., Stepinski J., Davis R.E., Darzynkiewicz E., "Interaction of human decapping scavenger with 5' mRNA cap analogues: structural requirements for catalytic activity" (2007), J. Phys. Condens. Mat., 19, 285217(6pp).
  36. Niedzwiecka A., Stepinski J., Antosiewicz J.M., Darzynkiewicz E., Stolarski R., "Biophysical approach to studies of cap-eIF4E interaction by synthetic cap analogues" (2007), Methods Enzymol., 430, 209-246.
  37. Grudzien-Nogalska E., Stepinski J., Jemielity J., Zuberek J., Stolarski R., Rhoads R.E., Darzynkiewicz E., "Synthesis of Anti-Reverse Cap Analogs (ARCAs) and Their Applications in mRNA Translation and Stability" (2007), Methods Enzymol., 431, 203-227.
  38. Wierzchowski J., Pietrzak M., Stepinski J., Jemielity J., Kalek M., Bojarska E., Jankowska-Anyszka M., Davis R.E., Darzynkiewicz E., "Kinetics of C. elegans DcpS cap hydrolysis studied by fluorescence spectroscopy" (2007), Nucleos. Nucleot. Nucl. Acids, 26, 1211-1215.
  39. Lewdorowicz M., Stepinski J., Kierzek R., Jemielity J., Zuberek J., Yoffe Y., Shapira M., Stolarski R., Darzynkiewicz E., "Synthesis of Leishmania cap-4 intermediates, cap-2 and cap-3" (2007), Nucleos. Nucleot. Nucl. Acids, 26, 1339-1348.
  40. Darzynkiewicz Z.M., Bojarska E., Stepinski J., Jemielity J., Jankowska-Anyszka M., Davis R.E., Darzynkiewicz E., "Affinity of dinucleotide cap analogues for human decapping scavenger (hDcpS)" (2007), Nucleos. Nucleot. Nucl. Acids, 26, 1349-1352.
  41. Kowalska J., Lewdorowicz M., Zuberek J., Bojarska E., Stepinski J., Stolarski R., Darzynkiewicz E., Jemielity J., "Assignment of the absolute configuration of P-chiral 5' mRNA cap analogues containing phosphorothioate moiety" (2007), Nucleos. Nucleot. Nucl. Acids, 26, 1301-1305.
  42. Lewdorowicz M., Jemielity J., Kierzek R., Shapira M., Stepinski J., Darzynkiewicz E., "Solid-supported synthesis of 5'-mRNA cap-4 from trypanosomatides" (2007), Nucleos. Nucleot. Nucl. Acids, 26, 1329-1333.
  43. Jemielity J., Stolarski R., Darzynkiewicz E., "Synthesis of 3H and 13C labeled mRNA cap dinucleotides - useful tools for NMR, biochemical and biological studies" (2007), Nucleos. Nucleot. Nucl. Acids, 26, 1315-1319.
  44. Kowalska J., Lewdorowicz M., Darzynkiewicz E., Jemielity J., "A simple and rapid synthesis of nucleotide analogues containing a phosphorothioate moiety at the terminal position of the phosphate chain" (2007), Tetrahedron Lett., 48, 5475-5479.
  45. Grudzien-Nogalska E., Jemielity J., Kowalska J., Darzynkiewicz E., Rhoads R.E., "Phosphorothioate Cap Analogs Stabilize mRNA and Increase Traslational Efficiency in Mammalian Cells" (2007), RNA, 13, 1745-1755.
  46. Mathonnet G., Fabian M.R., Svitkin Y.V., Parsyan A., Huck L., Jaramillo M., Murata T., Biffo S., Merrick W.C., Darzynkiewicz E., Pillai R.S., Filipowicz W., Duchaine T.F., Sonenberg N., "microRNA function in vitro: inhibition of translational initiation by targeting eIF4F" (2007), Science, 317, 1764-1767.
  47. Deshmukh M.V., Jones B.N., Quang-Dang D.-U., Flinders J., Floor S.N., Kim C., Jemielity J., Kalek M., Darzynkiewicz E., Gross J.D., "mRNA decapping is promoted by an RNA binding channel in Dcp2" (2008), Molecular Cell, 29, 324-336.
  48. Mittra B., Zamudio J.R., Bujnicki J.M., Stepinski J., Darzynkiewicz E., Campbell D.A., Sturm N.R., "The TbMTr1 spliced leader RNA cap 1 2'-O-ribose methyltransferase from Trypanosoma brucei acts with substrate specificity" (2008), J. Biol. Chem., 283, 3161-3172.
  49. Kowalska J., Lewdorowicz M., Zuberek J., Grudzien-Nogalska E., Bojarska E., Stepinski J., Rhoads R.E., Darzynkiewicz E., Davis R.E., Jemielity J., "Synthesis and characterization of mRNA cap analogs containing phosphorothioate substitutions that bind tightly to eIF4E and are resistant to the decapping pyrophosphatase DcpS" (2008), RNA, 14, 1119-1131.
  50. Worch R., Jankowska-Anyszka M., Niedzwiecka A., Stepinski J., Mazza C., Darzynkiewicz E., Cusack S., Stolarski R., "Diverse Role of Three Tyrosines in Binding of the RNA 5' Cap to the Human Nuclear Cap Binding Complex" (2009), J. Mol. Biol., 385, 618-627.
  51. Kowalska J., Lukaszewicz M., Zuberek J., Ziemniak M., Darzynkiewicz E., Jemielity J., "Phosphorothioate analogs of m7GTP are enzymatically stable inhibitors of cap-dependent translation" (2009), Bioorg. Med. Chem. Lett. 19, 1921-1925.
  52. Yoffe Y., Leger M., Zinoviev A., Zuberek J., Darzynkiewicz E., Wagner G., Shapira M., "Evolutionary changes in the Leishmania eIF4F complex involve variations in the eIF4E-eIF4G interactions" (2009), Nucleic Acids Res., doi:10.1093/nar/gpk190. (w druku)
Udział w projektach:

Rola końców 5' mRNA i 5' U snRNA (tzw. struktur kapu) w regulacji ekspresji genu

Badania struktur makromolekularnych, ich dynamiki i funkcji

Inicjacja translacji i transpoty wewnątrzkomórkowy: biofizyka oddziaływań białek i RNA

Struktura i funkcja kapu-4 u wczesnych eukariotów - trypanosomatydów; jego chemiczne analogi jako potencjalne leki przeciwko Leishmanii