Home

Panel tytułowy przedstawiający logo gry DEGRADATOR, logo Laboratorium Pokrzywy i Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie - MIBMiK oraz kilka postaci z gry

Poznaj fascynujący świat degradacji białek
dzięki naszej grze komputerowej

Przycisk PLAY

Zapraszamy do zabawy w odkrywanie mechanizmów degradacji białek w naszej edukacyjnej grze komputerowej i poznania systemu ubikwityna-proteasom, który eliminuje nieprawidłowe białka w naszych komórkach.  Odkryj razem z nami również terapie wykorzystujące celowaną degradację białek – innowacyjną metodę niszczenia patogenicznych białek przy użyciu naszych własnych szlaków degradacji komórkowej.

Dołącz do nas już teraz, aby uczyć się, bawić i odkrywać sekrety życia komórkowego!

Image Slider
Image 1
Image 2
Image 3

Degradacja białek

Odkryj mechanizmy odpowiedzialne za niszczenie białek i ich znaczenie dla funkcjonowania komórek i rozwoju nowych terapii

Sztuka utrzymywania równowagi

Grafika przedstawiająca wagę, gdzie lewa szalka prezentuje proces syntezy białka przez rybosom, a prawa szalka pokazuje małe fragmenty zdegradowanego białka
Równowaga między syntezą białek i ich degradacją jest niezbędna dla prawidłowego funkcjonowania komórek: po lewej – synteza białek pokazana jest przez rybosom tworzący łańcuch aminokwasów na podstawie mRNA (ang. messenger RNA; matrycowy RNA); po prawej – degradacja białek przedstawiona jako białko rozbite na krótkie łańcuchy aminokwasowe.

Białka są cząsteczkami odpowiedzialnymi za wykonywanie wielu niezbędnych funkcji w komórce. Ich tworzenie rozpoczyna się od przepisania DNA na mRNA (ang. messenger RNA; matrycowy RNA) w procesie nazywanym „transkrypcją”. Tak powstała cząsteczka mRNA służy jako szablon do syntezy białek, czyli procesu translacji, który odbywa się przy udziale rybosomów. Podczas translacji aminokwasy łączą się i tworzą łańcuch polipeptydowy, który formuje się w funkcjonalną strukturę białka. Ludzka komórka może wytwarzać do ok. 20 000 różnych białek.

Utrzymanie homeostazy (równowagi) białek wymaga skutecznych mechanizmów ich degradacji. Każde białko trwa określony czas w komórce – kilka minut lub nawet lata. Białka mogą się jednak niepoprawnie uformować lub zawierać niewłaściwe aminokwasy co sprawia, że ich terminowe i prawidłowe usunięcie ma podstawowe znaczenie dla właściwego funkcjonowania komórek. Głównym szlakiem odpowiedzialnym za degradację białek jest system ubikwityna-proteasom.

Grafika przedstawiająca wagę, gdzie lewa szalka prezentuje proces syntezy białka przez rybosom, a prawa szalka pokazuje małe fragmenty zdegradowanego białka
Równowaga między syntezą białek i ich degradacją jest niezbędna dla prawidłowego funkcjonowania komórek: po lewej – synteza białek pokazana jest przez rybosom tworzący łańcuch aminokwasów na podstawie mRNA (ang. messenger RNA; matrycowy RNA); po prawej – degradacja białek przedstawiona jako białko rozbite na krótkie łańcuchy aminokwasowe.
Grafika szlaku układu ubikwityna-proteasom
System ubikwityna-proteasom używa kaskady enzymów do selektywnego znakowania białek ubikwityną, co umożliwia proteasomowi ich degradowanie.

System ubikwityna-proteasom

Grafika szlaku układu ubikwityna-proteasom
System ubikwityna-proteasom używa kaskady enzymów do selektywnego znakowania białek ubikwityną, co umożliwia proteasomowi ich degradowanie.

W naszej grze pokazujemy funkcjonowanie systemu ubikwityna-proteasom (UPS). Obejmuje on kaskadę enzymów, w skład której wchodzą: E1 – enzym aktywujący ubikwitynę; E2 – enzym sprzęgający ubikwitynę i E3 – ligazę ubikwityny, które współpracują ze sobą w celu przyłączenia ubikwityny do białka docelowego. Proces ten, nazwany „ubikwitynacją”, powoduje, że białka są rozpoznawane, a następnie degradowane przez proteasom. Proteasom działa jak komórkowe centrum recyklingu, rozbijając białka znakowane ubikwityną na krótkie łańcuchy aminokwasowe, które mogą być ponownie wykorzystane przez komórkę, np. do syntezy nowych białek

UPS odgrywa ważną rolę w utrzymaniu homeostazy białek przez kontrolę ich poziomu i eliminację niepożądanych przez komórkę białek. W ten sposób reguluje różne procesy molekularne, jak: cykl komórkowy, przekazywanie sygnałów, naprawa DNA. Mutacje składowych UPS mogą prowadzić do nagromadzenia białek, zaburzyć funkcje komórkowe i przyczynić się do rozwoju różnych chorób, w tym: raka, choroby Alzheimera i choroby Parkinsona.

Ukierunkowana degradacja białek - przyszłość medycyny?

Kleje molekularne i PROTAC to dwa różne podejścia do ukierunkowanej degradacji białek. Kleje molekularne są małymi cząsteczkami, które wzmacniają interakcje między ligazą E3 a docelowym białkiem, podczas gdy PROTAC są dwumodalnymi związkami składającymi się z jednej części, która rozpoznaje specyficzną ligazę E3 i drugiej części, która celuje w pożądane białko. Oba podejścia skutkują ubikwitynacją docelowego białka, ostatecznie prowadząc do jego degradacji.
Grafika kompleksu enzymów E2-E3, w którym E2 przenosi ubikwitynę, a E3 wiąże się z substratem za pośrednictwem związku PROTAC

Co by było, gdybyśmy mogli wykorzystać nasz własny system ubikwityna-proteasom i dostosować go do usunięcia „toksycznych„ białek wywołujących chorobę? Cóż, nie jest to już science fiction – tak działają nowoczesne terapie celowanej degradacji białek (ang. targeted protein degradation). Strategia jest prosta: naukowcy projektują związki pozwalające ligazom E3 na wiązanie białek, które nie są przez nie standardowo rozpoznawane. Następnie ligazy E3 doprowadzają je do enzymów E2, co skutkuje ubikwitynacją białek i degradacją przez proteasom. Dwie główne klasy związków, wykorzystujących mechanizmy celowanej degradacji białek, to: kleje molekularne i PROTAC (ang. PROteolysis TArgeting Chimeras). Kleje molekularne są małymi cząsteczkami wzmacniającymi interakcje między ligazą E3 a wybranym białkiem; PROTAC natomiast składa się z dwóch części: jedna rozpoznaje określoną ligazę E3, a druga – wybrane białko.

Kleje molekularne, na przykład: lenalidomid lub pomalidomid, odniosły już sukces kliniczny – są stosowane w leczeniu nowotworów, takich jak szpiczak mnogi. Natomiast kilkanaście związków PROTAC jest obecnie przedmiotem zaawansowanych badań klinicznych, m.in. przeciw rakom piersi czy prostaty. Celowana degradacja białek oferuje możliwość niszczenia białek powodujących choroby, w tym białek onkogennych, i niesie nadzieję na zastosowanie w terapii wielu chorób.

Grafika kompleksu enzymów E2-E3, w którym E2 przenosi ubikwitynę, a E3 wiąże się z substratem za pośrednictwem związku PROTAC
Kleje molekularne i PROTAC to dwa różne podejścia do ukierunkowanej degradacji białek. Kleje molekularne są małymi cząsteczkami, które wzmacniają interakcje między ligazą E3 a docelowym białkiem, podczas gdy PROTAC są dwumodalnymi związkami składającymi się z jednej części, która rozpoznaje specyficzną ligazę E3 i drugiej części, która celuje w pożądane białko. Oba podejścia skutkują ubikwitynacją docelowego białka, ostatecznie prowadząc do jego degradacji.

Postacie z gry

Poznaj niesamowite postacie z gry!
Elementy gry
Ligaza ubikwityny E3
Obrazek

Główny bohater gry. Ma za zadanie rozpoznawać inne białka (substraty) i pośredniczyć w ich ubikwitynacji, co prowadzi do ich zniszczenia.

Enzym sprzęgający ubikwitynę E2
Obrazek

Najlepszy towarzysz ligazy ubikwityny E3. Tworzy z nią kompleks i przenosi ubikwitynę na substraty.

Substraty
Obrazek

Różne białka, ale jeden cel: oznaczyć je ubikwityną i wysłać do degradacji.

Ubikwityna
Obrazek

Szara eminencja gry. Jej przyłączenie do docelowego białka działa jako sygnał "zniszcz mnie" dla proteasomu.

Proteasom
Obrazek

Duży kompleks molekularny, który funkcjonuje jako komórkowe centrum recyklingu. Rozpoznaje i niszczy ubikwitynowane białka.

Enzym deubikwitynujący
Obrazek

Główny antagonista. Usuwa ubikwitynę z białek, zapobiegając tym samym ich degradacji.

Ze specjalnym udziałem...

PROTAC
PROTAC (PROteolysis TArgeting Chimera)
Obrazek Nasz bohater, ligaza ubikwityny E3, może rozpoznawać tylko niektóre białka w komórce. Nie stanowi to jednak problemu - dzięki związkom PROTAC zyskuje supermoc i może wiązać zupełnie nowe białka. I wiecie co? Prowadzi to do ich ubikwitynacji i późniejszej degradacji. Zachowajcie więc spokój i degradujcie dalej!

Dla edukatorów

Nasza gra została stworzona z myślą o edukacji, ponieważ wierzymy, że nie ma lepszego sposobu na naukę niż zabawa. Aby urozmaicić podróż do fascynującego świata degradacji białek, przygotowaliśmy szereg materiałów do pobrania, które uzupełnią wiedzę zdobytą w naszej grze.

Konspekt lekcji (wiek 15+)

Konpekt lekcji biologii dla szkół ponadpodstawowych.

Przycisk DOWNLOAD

Konspekt lekcji (wiek 12-15)

Konspekt lekcji biologii dla klas 7 i 8 szkół podstawowych.

Przycisk DOWNLOAD

Prezentacja

Edytowalna prezentacja multimedialna w formacie PowerPoint do wykorzystania na lekcji biologii.

Przycisk DOWNLOAD

Encyklopedia

Wielka Encyklopedia Degradacji Białek przedstawiona w grze.

Przycisk DOWNLOAD

Quiz

Quiz na podstawie Wielkiej Encyklopedii Degradacji Białek.

Przycisk DOWNLOAD

Komiks

Komiks przedstawiający dalsze przygody ligazy ubikwityny E3 i przyjaciół.

Przycisk DOWNLOAD

Przydatne linki

Dodatkowe materiały edukacyjne na temat degradacji białek.

Przycisk DOWNLOAD

Plakat

Plakat promocyjny przedstawiający logo gry i jej bohaterów.

Przycisk DOWNLOAD

Opis poziomów

Szczegółowy opis gry, jej bohaterów i każdego z poziomów.

Przycisk DOWNLOAD

Autorzy

Zdjęcie Natalii Szulc
NATALIA
SZULC
Doktorantka w laboratorium dr. hab. Wojciecha Pokrzywy w Międzynarodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie. Jej badania koncentrują się na ewolucyjnym przystosowaniu białek do unikania przedwczesnej degradacji, ewolucji degronów i ich roli w metodach celowanej degradacji białek oraz specyficzności substratowej ligaz ubikwityny – główna pomysłodawczyni i producentka gry.
Zdjęcie Anny Olchowik
ANNA
OLCHOWIK
Wykwalifikowana game developer z doświadczeniem w tworzeniu gier reklamowych dla firm, takich jak: PZU czy Accuve, gier edukacyjnych dla wydawnictwa Nova Era czy Grupy PGE. Aktywnie uczestniczyła w projekcie edukacyjnym eNgage wspomaganym przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej. Opublikowała kilka artykułów naukowych z zakresu bioinformatyki – programistka gry.
Zdjęcie Patrycji Jaszczak
PATRYCJA JASZCZAK
Plastyk wzornik z wieloletnim doświadczeniem w branży gier mobilnych. Jej główny styl to grafika wektorowa, która w połączeniu z wiedzą o projektowaniu pozwala na elastyczność w tworzeniu przy jednoczesnym zachowaniu funkcjonalności oraz jakości grafik. Poza komercyjnymi grami współtworzy projekty naukowe – twórca wszystkich grafik.
https://degradator-gra.pl/wp-content/uploads/2024/01/Bartosz_Janiak_profilowe_302_349.png
BARTOSZ JANIAK
Realizator dźwięku, kompozytor i instrumentalista. W przeszłości inżynier oprogramowania m.in w Google. Obecnie rozwija swoje kompetencje w warszawskiej Akademii Realizacji Dźwięku, a obie pasje łączy podczas pracy nad grą symulacyjną dla adeptów realizacji nagłośnień - autor muzyki, udźwiękowienia oraz trailera do gry.

Zdjęcie Wojciecha Pokrzywy
WOJCIECH POKRZYWA
Kierownik Laboratorium Metabolizmu Białek w Międzynarodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie. Badania jego zespołu koncentrują się na systemie ubikwityna-proteasom, sieci chaperonów i roli pęcherzyków zewnątrzkomórkowych w homeostazie białek oraz na rzadkich chorobach metabolicznych – współtwórca i opiekun naukowy gry.

Publikacja

Dostępna wkrótce!

Podziękowania

Komputerowa gra edukacyjna dofinansowana ze środków budżetu państwa w ramach programu Ministra Edukacji i Nauki pod nazwą Społeczna Odpowiedzialność Nauki nr projektu SONP/SP/546507/2022; kwota dofinansowania 101 706 PLN; całkowita wartość projektu 115 756 PLN.

Logo programu Społeczna Odpowiedzialność Nauki
Logo Ministerstwa Edukacji i Nauki

Partnerzy gry

https://degradator-gra.pl/wp-content/uploads/2024/01/cropped-LOGO-do-www-1-alpha-230x113.png