Bioenergetics

Home > Structure > Department of Bioenergetics > Bioenergetics

We focus on different aspect of mitochondria functioning contributing to cytoprotection or cytotoxicity, including effects of endogenous and exogenous factors.

Prof. Hanna Kmita

Principal Investigator

Research

We aim to understand the basic mechanisms of mitochondria functioning and how the functioning contributes to health and disease.
Proper mitochondria functioning requires the organelles’ relevant biogenesis, efficient energy transformation and appropriate cooperation with the nucleus. Accordingly, mitochondria are the source of signals released in response to intracellular and extracellular conditions as well as a platform for cellular signal recognition and response generation. Searching for participating factors and underlying mechanisms constitute the basis of mitochondria-based medicine.
Our main approaches include the determination of parameters reflecting mitochondria functionality combined with molecular biology, biochemistry and -omics tools. The group experimental models are mammalian cell cultures as well as unicellular eukaryotic model organisms and invertebrates (tardigrades and snails). We use both experimental and computational approaches.

Selected publications

Quantification of Circulating Cell-Free DNA in Idiopathic Parkinson’s Disease Patients. Wojtkowska M, Karczewska N, PacewiczK, Pacak A, Kopeć P, Florczak-Wyspiańska J, Popławska-Domaszewicz K, Małkiewicz T and Sokół B. Int. J. Mol. Sci. 2024, 25(5), 2818. doi: https://doi.org/10.3390/ijms25052818
Potential oxidative stress related targets of mitochondria-focused therapy of PTSD. Kmita H, Pinna G, Lushchak VI. Front. Physiol., 13 November 2023.
doi: https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1266575
Mitochondrial alternative oxidase contributes to successful tardigrade anhydrobiosis. Wojciechowska D, Karachitos A, Roszkowska M, Rzeźniczak W, Sobkowiak R, Kaczmarek Ł, Kosicki JZ, Kmita H. Front Zool. 2021 Apr 1;18(1):15. doi: 10.1186/s12983-021-00400-5.
The Open State Selectivity of the Bean Seed VDAC Depends on Stigmasterol and Ion Concentration. Saidani H, Léonetti M, Kmita H, Homblé F. Int J Mol Sci. 2021 Mar 16;22(6):3034. doi: 10.3390/ijms22063034.
yVDAC2, the second mitochondrial porin isoform of Saccharomyces cerevisiae. Guardiani C, Magrì A, Karachitos A, Di Rosa MC, Reina S, Bodrenko I, Messina A, Kmita H, Ceccarelli M, De Pinto V. Biochim Biophys Acta Bioenerg. 2018 Apr;1859(4):270-279. doi: 10.1016/j.bbabio.2018.01.008. Epub 2018 Feb 2.
Human VDAC isoforms differ in their capability to interact with minocycline and to contribute to its cytoprotective activity. Karachitos A, Grobys D, Antoniewicz M, Jedut S, Jordan J, Kmita H. Mitochondrion. 2016 May;28:38-48. doi: 10.1016/j.mito.2016.03.004.
Putative new groups of invertebrate water channels based on the snail Helix pomatia L. (Helicidae) MIP protein identification and phylogenetic analysis. Kosicka E, Grobys D, Kmita H, Lesicki A, Pieńkowska JR. Eur J Cell Biol. 2016 Dec;95(12):543-551. doi: 10.1016/j.ejcb.2016.09.001.
Mitochondria and calcium flux as targets of neuroprotection caused by minocycline in cerebellar granule cells. Garcia-Martinez EM, Sanz-Blasco S, Karachitos A, Bandez MJ, Fernandez-Gomez FJ, Perez-Alvarez S, de Mera RM, Jordan MJ, Aguirre N, Galindo MF, Villalobos C, Navarro A, Kmita H, Jordán J. Biochem Pharmacol. 2010 Jan 15;79(2):239-50. doi: 10.1016/j.bcp.2009.07.028.
Communication between mitochondria and nucleus: putative role for VDAC in reduction/oxidation mechanism. Galganska H, Karachitos A, Wojtkowska M, Stobienia O, Budzinska M, Kmita H. Biochim Biophys Acta. 2010 Jun-Jul;1797(6-7):1276-80. doi: 10.1016/j.bbabio.2010.02.004.
The yeast mitochondrial carrier Leu5p and its human homologue Graves’ disease protein are required for accumulation of coenzyme A in the matrix. Prohl C, Pelzer W, Diekert K, Kmita H, Bedekovics T, Kispal G, Lill R. Mol Cell Biol. 2001 Feb;21(4):1089-97. doi: 10.1128/MCB.21.4.1089-1097.2001.

More publications in PubMed.

Research grants

Grant NCN N301 636440, własny, „Kontrola rozpraszania energii z udziałem mitochondrialnych białek rozprzęgających: nadrzędna rola ubichinolu(?)” prof. dr hab. Wiesława Jarmuszkiewicz, 11.05.2011 – 10.05.2014.
Grant MNiSWN N303 143937, własny, „Charakterystyka kompleksów importowych w błonie zewnętrznej mitochondriów modelowych mikroorganizmów eukariotycznych przy wykorzystaniu analizy filogenetycznej”, dr Małgorzata Wojtkowska,16.09.2009 – 15.03.2014.
Grant NCNUMO-2011/01/B/NZ3/00359, własny, „Kanał VDAC jako cel działania huntingtyny w rozwoju choroby Huntingtona” , prof. dr hab. Hanna Kmita, 7.12.2011-6.12.2014.
Grant NCN PRELUDIUMUMO-2012/05/N/NZ3/00293, własny, „Analiza profilu ekspresji podjednostek kompleksu TOB/SAM w cyklu rozwojowym śluzowca Dictyostelium discoideum, organizmu modelowego w badaniach nad oddziaływaniami międzykomórkowymi”, mgr Monika Antoniewicz, 12.02.2013 – 11.02.2016.
Grant NCN PRELUDIUMUMO-2012/05/N/NZ1/00001, własny, „Oddziaływanie między kanałem VDAC i minocykliną: eksperymentalna weryfikacja wiązania minocykliny przez kanał VDAC”, dr Andonis Karachitos, 22.01.2013 – 21.01.2014.
Grant NCN PRELUDIUMUMO-2012/07/N/NZ3/00495, własny, „Metabolizm tlenowy komórek śródbłonka w warunkach hipoksji”, mgr Agnieszka Kozieł, 16.07.2013 –15.07.2016.
Grant MNiSWIP2012 0591 72, własny, „Udział translokazy nukleotydów adeninowych oraz białka rozprzęgającego w mitochondrialnym przecieku protonów – wspólne i swoiste mechanizmy potranslacyjnej regulacji”, dr Andrzej Woyda-Płoszczyca, 25.06.2013 – 24.06.2015.
Grant POIG.0101.02-00-069/09 „Śródbłonek naczyniowy w chorobach cywilizacyjnych”, Program Operacyjny – Innowacyjna Gospodarka, Działanie 1.1.2, wykonawca na Wydziale Biologii prof. dr Wiesława Jarmuszkiewicz, 1.07.2009-30.06.2015.
Grant POMOST/2010-1/3 „Mitochondria and STAT proteins in lower eukaryotes”, Program Operacyjny – Innowacyjna Gospodarka, kierownik dr Anna Kicińska, 18.11.2010-31.12.2013.
Grant HARMONIA2013/08/M/NZ7/00787, własny, “Wpływ treningu wytrzymałościowego na bioenergetykę mitochondriów mięśni szkieletowych“, prof. dr hab. Jerzy Żołądź, 15.06.2013 – 14.06.2016, wykonawca główny na Wydziale Biologii UAM – prof. dr hab. Wiesława Jarmuszkiewicz
Grant NCN „SONATA 10”UMO-2015/19/D/NZ3/00087, własny, „Mitochondrialna kinaza difosforanów nukleozydów (NDPK) jako regulator wielkości mitochondrialnego przecieku protonów zależnego od białek wiążących nukleotydy purynowe”, dr Andrzej Woyda-Płoszczyca, 17.06.2016 – 16.06.2019
Grant NCN „OPUS 11”UMO-2016/21/B/NZ4/00131, własny, „Mitochondrialne markery skutecznej anhydrobiozy u przedstawicieli niesporczaków wodnych i lądowych”, prof. dr hab. Hanna Kmita, 24.01.2017 – 23.01.2020
Grant NCN „PRELUDIUM 11”UMO-2016/21/N/NZ1/00018, własny, „Wpływ statyn na metabolizm komórek śródbłonka”, mgr Izabela Broniarek, 23.01.2017 – 22.01.2018
Grant NCN „OPUS 11”UMO-2016/21/B/NZ3/00333, własny, „Powiązanie pomiędzy produkcją reaktywnych form tlenu i stopniem redukcji koenzymu Q w mitochondriach”, prof. dr hab. Wiesława Jarmuszkiewicz, 2.02.2017 – 1.02.2020
Grant NCN „OPUS11”UMO-2016/21/B/NZ1/02769, własny, „Flawonoidy kardioprotekcyjne: nowe regulatory mitochondrialnych kanałów potasowych?”, dr hab. Piotr Bednarczyk (koordynator na Wydziale Biologii, dr Anna Kicińska) 3.07.2017 -2.07.2020
Grant NCN „SONATA13”UMO-2017/26/D/NZ1/00075, własny, „Identyfikacja i analiza funkcjonalna mutacji w genie kodującym białko VDAC3 w plemnikach ze zmniejszoną ruchliwością”, dr Andonis Karachitos, 21.02.2018- 22.02.2021
Grant NCN „PRELUDIUM 18”UMO-2019/35/N/NZ1/01366, własny, „Wpływ niedotlenienia/reoksygenacji na właściwości bioenergetyczne mitochondriów izolowanych z komórek śródbłonka hodowanych w warunkach hipoksji”, mgr inż. Karolina Dominiak, 28.07.2020 – 27.07.2021, Kwota: 69 960 zł.
Projekt badawczy w ramach konkursu „Badania nad COVID-19”, 6/2020, własny, „System drożdżowy do przeszukiwania inhibitorów głównej proteazy SARS-CoV-2”, dr Andonis Karachitos, 01.10.2020- 31.03.2021, Kwota: 75 744 zł.
Grant NCN „OPUS19”UMO-2020/37/B/NZ1/01188, własny, „Adaptacja metabolizmu tlenowego do niedoboru koenzymu Q w mózgu; wpływ statyn”, prof. dr Wiesława Jarmuszkiewicz, 10.05.2021 – 09.05.2025, Kwota: 1 967 940 zł.
Grant NCN „PRELUDIUM20”UMO-2021/41/N/NZ3/01165, własny, „Czy lipidy komórek spichrzowych są istotne w starzeniu się niesporczaków w obecności lub przy braku anhydriobiozy”, mgr Amit Kumar Nagwani, 26.11.2021-25.11.2023, Kwota: 139 750 zł.
Grant NCN „MINIATURA5”UMO-2021/05/X/NZ5/01114, własny, „Badanie przesiewowe pod kątem potencjalnych inhibitorów selektywnych dla ludzkich paralogów VDAC”, dr Ewa Kosicka 15.12.2020 – 14.12.2021, Kwota: 46 970 zł.
Grant 4000144488/24/NL/AS „Zanim polecimy na Marsa: Czy niesporczaki mogą pomóc w ochronie innych organizmów w przestrzeni kosmicznej?” finansowany przez European Space Agency w ramach programu „Call for Polish activities to fly on ISS”, prof. dr hab. Hanna Kmita- koordynator w ramach UAM, wykonawcy: prof. UAM Nina Antos-Krzemińska i dr hab. Andonis Karachitos, 26.04.2024 do wstępnie 31.03.2025, przy czym data końcowa projektu jest uzależniona od powrotu misji kosmicznej AXIOM 4 na Ziemię (może ulec wydłużeniu).
Grant OPUS_LAP 2023/51/I/NZ3/00534 (2025-2028) “Mechanizmy komórkowe odpowiedzialne za zmiany morfologiczne występujące podczas anhydrobiozy i kriobiozy u niesporczaków (Tardigrada)“, wykonawcy prof. dr hab. Hanna Kmita i dr hab. Andonis Karachitos
Grant NCN OPUS-20 (2020/39/B/NZ9/03336) 2021-2025 – kierownik: dr Agnieszka Szuba (Instytut Dendrologii Polskiej Akademii Nauk w Kórniku); wykonawaca IMBB: prof. UAM dr hab. Andrzej Woyda-Płoszczyca, Dlaczego komórki stają się mniejsze, aby przeżyć? Analiza komórek tytoniu BY2 zaadaptowanych do warunków stresu osmotycznego i solnego w poszukiwaniu kluczowych czynników regulujących gospodarkę energią, molekularną homeostazę i wielkość komórek.
Grant NCN OPUS-26 (2023/51/B/NZ8/01244) 2024-2027 – kierownik: dr inż. Daniel Gebler (Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Inżynierii Środowiska i Inżynierii Mechanicznej); wykonawaca IMBB: prof. UAM dr hab. Andrzej Woyda-Płoszczyca, Różnorodność, rozmieszczenie i wymagania ekologiczne glonów makroskopowych w ekosystemach rzecznych w gradiencie antropopresji.