Profil badań

Nasze badania koncentrują się na dokładnym poznaniu konwencjonalnych (zależnych od kinaz) i niekonwencjonalnych (zależnych od systemu ubikwityny-proteasomu) szlaków sygnałowych regulujących metabolizm adipocytów, hepatocytów, enterocytów i komórek beta trzustki. Ponadto badamy, w jaki sposób te zdarzenia sygnałowe przyczyniają się do rozwoju chorób metabolicznych. Aby badać złożoną sieć transmisji sygnałów regulującą podstawowe procesy metaboliczne, łączymy biologię komórki, podejście biochemiczne i omiczne z genetyką myszy. Nasze eksperymenty genetyczne na myszach koncentrują się na członach rodziny kinazy białkowej D (PKD) aktywowanych diacyloglicerolem, które są centralnymi regulatorami tkanki tłuszczowej, wątroby, układu trawiennego i funkcji trzustki oraz są zaangażowane w rozwój otyłości, a także cukrzycy typu 2. Stosując metody przesiewowe o dużej przepustowości, staramy się zidentyfikować nowe kanoniczne i niekonwencjonalne składowe mechanizmów sygnałowych regulujących funkcje adipocytów i ich wpływ na rozwój wielu chorób metabolicznych, w tym otyłości, cukrzycy typu 2, a także kacheksji związanej z rakiem. Wreszcie, wykorzystujemy nasze odkrycia do generowania nowatorskich terapii medycyny precyzyjnej w celu przywrócenia sprawności metabolicznej organizmu dotkniętego poważnymi chorobami metabolicznymi.

Więcej informacji na stronie: grzegorzsumaralab.nencki.edu.pl

Aktualna działalność badawcza

• Identyfikacja konwencjonalnych i niekanonicznych modułów sygnałowych (ligaz E3 i DUB) w regulacji lipolizy
• Dekodowanie zdarzeń sygnałowych indukujących lipolizę w adipocytach podczas chorób metabolicznych
• Poznawanie wpływu sygnalizacji zależnej od PKD na wchłanianie lipidów, funkcję tkanki tłuszczowej i rozwój chorób metabolicznych
• Identyfikacja mechanizmów komunikacji międzynarządowej w regulacji funkcji komórek beta trzustki

Wybrane Publikacje

Karwen T, Kolczynska-Matysiak K, Gross C, Löffler MC, Friedrich M, Loza-Valdes A, Schmitz W, Wit M, Dziaczkowski F, Belykh A, Trujillo-Viera J, El-Merahbi R, Deppermann C, Nawaz S, Hastoy B, Demczuk A, Erk M, Wieckowski MR, Rorsman P, Heinze KG, Stegner D, Nieswandt B, Sumara G. Platelet-derived lipids promote insulin secretion of pancreatic β cells. EMBO Mol Med. 2023 Jul 25:e16858.

Loza-Valdes A, El-Merahbi R, Kassouf T, Demczuk A, Reuter S, Viera JT, Karwen T, Noh M, Löffler MC, Romero-Becerra R, Torres JL, Marcos M, Sabio G, Wojda U, Sumara G. Targeting ERK3/MK5 complex for treatment of obesity and diabetes. Biochem Biophys Res Commun. 2022 Jul 5; 612:119-125.

Wit M, Trujillo-Viera J, Strohmeyer A, Klingenspor M, Hankir M, Sumara G. When fat meets the gut—focus on intestinal lipid handling in metabolic health and disease. EMBO Mol Med. 2022 May 9;14(5):e14742.

Loza-Valdes A, Mayer AE, Kassouf T, Trujillo-Viera J, Schmitz W, Dziaczkowski F, Leitges M, Schlosser A, Sumara G. A phosphoproteomic approach reveals that PKD3 controls PKA-mediated glucose and tyrosine metabolism. Life Sci Alliance. 2021 Jun 18;4(8):e202000863.

Trujillo-Viera J, El-Merahbi R, Schmidt V, Karwen T, Loza-Valdes A, Strohmeyer A, Reuter S, Noh M, Wit M, Hawro I, Mocek S, Fey C, Mayer AE, Löffler MC, Wilhelmi I, Metzger M, Ishikawa E, Yamasaki S, Rau M, Geier A, Hankir M, Seyfried F, Klingenspor M, Sumara G. Protein Kinase D2 drives chylomicron-mediated lipid transport in the intestine and promotes obesity. EMBO Mol Med. 2021 May 7;13(5):e13548.

Kassouf T, Sumara G. Impact of Conventional and Atypical MAPKs on the Development of Metabolic Diseases. Biomolecules. 2020 Aug 29;10(9):E1256. doi: 10.3390/biom10091256.

Kolczynska K, Loza-Valdes A, Hawro I, Sumara G. Diacylglycerol-evoked activation of PKC and PKD isoforms in regulation of glucose and lipid metabolism: a review. Lipids Health Dis. 2020 May 28;19(1):113. doi: 10.1186/s12944-020-01286-8.

El-Merahbi R, Viera JT, Valdes AL, Kolczynska K, Reuter S, Löffler MC, Erk M, Ade CP, Karwen T, Mayer AE, Eilers M, Sumara G. The adrenergic-induced ERK3 pathway drives lipolysis and suppresses energy dissipation. Genes Dev. 2020 Apr 1;34(7-8):495-510.

Mayer AE, Löffler MC, Loza Valdés AE, Schmitz W, El-Merahbi R, Viera JT, Erk M, Zhang T, Braun U, Heikenwalder M, Leitges M, Schulze A, Sumara G. The kinase PKD3 provides negative feedback on cholesterol and triglyceride synthesis by suppressing insulin signaling. Sci Signal. 2019 Aug 6;12(593):eaav9150.

Löffler MC, Mayer AE, Trujillo Viera J, Loza Valdes A, El-Merahbi R, Ade CP, Karwen T, Schmitz W, Slotta A, Erk M, Janaki-Raman S, Matesanz N, Torres J, Marcos M, Sabio G, Eilers M, Schulze A and Sumara G.  Protein kinase D1 deletion in adipocytes enhances energy dissipation and protects against adiposity. EMBO J. 2018 Nov 15;37(22):e99182.

El-Merahbi R, Löffler M, Mayer A, Sumara G. The roles of peripheral serotonin in metabolic homeostasis. FEBS Lett. 2015 Jul 8;589(15):1728-34.

Sumara G, Sumara O, Kim J, Karsenty G. Gut-derived serotonin is a multifunctional determinant to fasting adaptation. Cell Metab. 2012 Nov 7;16(5):588-600.

Oury F*, Sumara G*, Sumara O, Ferron M, Chang H, Smith CE, Hermo L, Suarez S, Roth BL, Ducy P, Karsenty G. Endocrine Regulation of Male Fertility by the Skeleton. Cell. 2011 Mar 4;144(5):796-809.
*equal contribution

Sumara G, Formentini I, Collins S, Sumara I, Windak R, Bodenmiller B, Ramracheya R, Caille D, Jiang H, Platt KA, Meda P, Aebersold R, Rorsman P, Ricci R. Regulation of PKD by the MAPK p38delta in insulin secretion and glucose homeostasis. Cell. 2009 Jan 23;136(2):235-48.

Ricci R*, Sumara G*, Sumara I, Rozenberg I, Kurrer M, Akhmedov A, Hersberger M, Eriksson U, Eberli FR, Becher B, Borén J, Chen M, Cybulsky MI, Moore KJ, Freeman MW, Wagner EF, Matter CM and Lüscher TF. Requirement of JNK2 for scavenger receptor A-mediated foam cell formation in atherogenesis. Science. 2004 Nov 26;306(5701):1558-61.

*equal contribution.