Az izomváltozások szabályozása a smoothelin-like 1 fehérje által. Tudományos hétfő előadássorozat. Lontay Beáta Orvosi Vegytani Intézet

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Az izomváltozások szabályozása a smoothelin-like 1 fehérje által. Tudományos hétfő előadássorozat. Lontay Beáta Orvosi Vegytani Intézet"

Dániel Ottó Nagy
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Az izomváltozások szabályozása a smoothelin-like 1 fehérje által Tudományos hétfő előadássorozat Lontay Beáta Orvosi Vegytani Intézet

2 Kutatási témák: 1. A protein foszfatázok és kinázok szerepe a neurotranszmitter kibocsátásban 2. A miozin foszfatáz lokalizációja és szerepe a sejtmagban 3. Az izomváltozások szabályozása a smoothelin-like 1 fehérje által 4. Az SMTNL1 szerepének vizsgálata a pajzsmirigybetegségekben: Új kapcsolódási pontok keresése az inzulinrezisztencia hátterében a vázizomzat és a zsírszövet között 5. A protein foszfatázok és kinázok szerepe a keratinocita sejtek életképességének szabályozásában

Az izomváltozások szabályozása a smoothelin-like 1 fehérje által 4.

3 A Ser/Thr specifikus protein foszfatázok típusai Protein foszfatáz 1 (PP1) Protein foszfatáz Protein foszfatáz 2A (PP2A) aktív centrum Katalitikus alegység(c) kda Regulátor alegység (Rx) inhibitor fehérjék Szabályozás a katalitikus alegységhez kötődő effektorokkal Regulátor fehérjék: - célra irányító (targeting) funkció - szubsztrát specificitás szabályozása - katalitikus aktivitás szabályozása P-Ser/Thr foszfofehérjék: kb. 90% defoszrilációjáért PP1, PP2A és PP2B felelős!

alegységhez kötődő effektorokkal Regulátor fehérjék: - célra irányító (targeting) funkció - szubsztrát specificitás

4 PROTEIN INHIBITOROK Inhibitor-1 - DARPP-32 - Inhibitor-2 -Inhibitor-3 Protein foszfatáz-1 holoenzimek TOXIN IHIBITOROK Okadaic acid (OA) - Calyculin-A (CLA) - Microcystin (MC) - Tautomycin (TM) - Tautomycetin (TMC) RVxF PP1c kda Szabályozó alegység Gs MYPTs G L G M PTG or R5 MYPT1 MYPT2 MYPT3 MBS85 Glikogén targeting Kontraktilis fehérjék és membrán targeting Neurabins (NR) TIMAP NR1 NR2 Neuronális targeting Nuclear proteins NIPP1 PNUTS Splicing factors Sejtmagi targeting

Szabályozó alegység Gs MYPTs G L G M PTG or R5 MYPT1 MYPT2 MYPT3 MBS85 Glikogén targeting Kontraktilis fehérjék és

5 A miozin foszfatáz aktivitásának szabályozása és gátlása SMTNL1 ROK ZIPK ILK PP1C Thr 695 Thr 850 MYPT1 NLS 1 Ankyrin repeat NLS 2 Leucinzipper KVKF PP1C-Binding motif

6 A protein foszfatázok zok és kinázok szerepe a neurotranszmitter kibocsátásban sban A miozin foszfatáz a pre- és posztszinaptikus terminálisokban is megtalálható MYPT szinaptofizin egyesített kép Lontay et al, Cell Sign., 2005 A PP és ROK inhibitorok hatása az exocitózisra P PP1cδ MYPT P MLC20 ROK A miozin foszfatáz-rok új szubsztrátjai: szinapszin és szintaxin P szinapsin P Neurotransmitter kibocsátás szintobrevin szintaxin P SNAP25 SNARE komplex A miozin foszfatáz serkenti-a Rho kináz gátolja a neurotranszmitter kibocsátást. Lontay et al, közlés alatt

, 2005 A PP és ROK inhibitorok hatása az exocitózisra P PP1cδ MYPT P MLC20 ROK A miozin foszfatáz-rok új szubsztrátjai: szinapszin és

7 A miozin foszfatáz lokalizáci ciója és s szerepe a sejtmagban A miozin foszfatáz lokalizációja a sejtmagban A miozin foszfatáz kölcsönható fehérjéi NCBI gi# Protein MW (Da) protein arginine methyltransferase 5 isoform a (PRMT5) methylosome protein 50 variant (MEP50) Chloride ion current inducer protein I(Cln) Splicing factor proline/glutamine-rich CDC5-like polyadenylate binding protein II poly(a) binding protein, nuclear heat shock 70kDa protein 8 isoform heat shock 70kDa protein 1B histone H1b protein phosphatase 1B isoform initiation factor 4B insulin-like growth factor 2 mrna binding protein 1 isoform RNA helicase A replication protein A MYPT1 S103 S15 S15 MEP50 hiszton metiláció TRANSZKRIPCIÓ PRMT5 PICln RioK1 METILOSZÓMA RNS-kötő fehérjék RNA ÉRÉS

proline/glutamine-rich 76255 11067747 CDC5-like 92422 693937 polyadenylate binding protein II 58709 4758876 poly(a) binding protein, nuclear 1 32843 5729877 heat shock 70kDa protein 8 isoform 1 71082

8 A protein foszfatázok zok és kinázok szerepe a keratinocita sejtek életképességének szabályoz lyozásában A keratinocita sejtek barrier funkciójának, migrációjának és sebzáródásának vizsgálata ECIS (Electric Cell-substrate Impedance Sensing) Szérum-éheztetett kontroll kontroll Y27632 CL-A OA UVA UVB Sebgyógyulás % Sz.éheztetett kontroll OA Y27632 CLA * * PP1? ROK? Thr850? miozin?-p foszfatáz MYPT PP1c M20 Protein foszfatázok sebgyógyulás A protein foszfatázok elősegítik, a ROK gátolja a sebzáródást. ROK

kontroll kontroll Y27632 CL-A OA UVA UVB Sebgyógyulás % 140 120 100 80 60 40 20 0 Sz.éheztetett kontroll OA Y27632 CLA * * PP1? ROK?

9 Izomváltoz ltozások szabályoz lyozása a smoothelin like protein 1 (SMTNL( SMTNL-1) szabályoz lyozásával PKA PKG 1 S46 S109 S109 S301 S CH domain smoothelin fehérjecsaláddal mutatott szekvenciahomológia β-adrenerg célpont a vázizomban, PKG célpont a simaizomban α, β adrenerg G ligand az izomzat edzéshez történő adaptációját befolyásolja a miozin foszfatáz aktivitását szabályozva?? PKG/PKA Ser301-P? SMTNL1 miozin SMTNL1 PP1c MYPT PP1c MYPT miozin-p izomkontrakció P izomrelaxáció nemek közötti eltérés Wooldridge et al, JBC 2008

α, β adrenerg G ligand az izomzat edzéshez történő adaptációját befolyásolja a miozin foszfatáz aktivitását szabályozva?

10 Az SMTNL1 szöveti eloszlása: izom- és szteroidhormon érzékeny szövetek Vastagbél Húgyhólyag Vékonybél Méh Aorta Vázizom Szívizom Here Agy Vese Petefészek Mellékvese SMTNL1 GADPH I 2A 1/2A SMTNL1 SMTNL1/2A Izomrost típusok jellemzői Rosttípus Slow Twitch (I) Fast Twitch A (IIa) Fast Twitch B (IIb) Kontrakciós idő Lassú Gyors Nagyon gyors Az aktivitás jellege Aerob Anaerob Anaerob Oxidatív kapacitás Magas Magas Alacsony Glikolítikus kapacitás Alacsony Magas Magas Wooldridge et al, J. Biol Chem, 2008

Slow Twitch (I) Fast Twitch A (IIa) Fast Twitch B (IIb) Kontrakciós idő Lassú Gyors Nagyon gyors Az aktivitás jellege Aerob

11 Az smtnl1 -/- egyedek gyengébb reproduktív képességűek Alomméret Embrionális halálozás Hímek aránya Fogamzásig eltelt idő Terhességek közötti idő Mi áll a nemek közötti különbségek hátterében? Bodoor -Lontay et al, J. Biol Chem., 2011

eltelt idő Terhességek közötti idő Mi áll a nemek közötti

12 A terhesség szabályozza a MYPT1 expresszióját sima- és vázizomban MYPT1 expresszió SMTNL1 expresszió Lontay et al, J. Biol Chem., 2010

13 Az SMTNL1 kötődik és kolokalizálódik a MYPT1 alegységgel in vivo és in vitro M133 M M1 M1 Ankyrin repeat D633 Leucinzipper L1004 M M1 E296 M S304 N511 M R667 L1004 GST-MYPT + FT-SMTNL1 HIS-D633 + FT- SMTNL1 HIS-E296 + FT- SMTNL1 HIS-S304 + FT- SMTNL1 GST-MYPT-CT + FT- SMTNL1 K A = 6,86 ± 3, K A = 2,18 ± 0, K A = 8,89 ± 13, K A = 2,45 ± 0, K A = 4,9 ± 1, Response unit (RU) 7,14uM 3,5uM 1,8uM 1uM 0,5uM 6uM 4uM 2,5uM 1uM 6uM 4uM 2,5uM 1uM 0,5uM 6uM 4uM 4uM 2,5uM 1uM Time (s)

HIS-S304 + FT- SMTNL1 GST-MYPT-CT + FT- SMTNL1 K A = 6,86 ± 3,37 10 5 K A = 2,18 ± 0,78 10 6 K A = 8,89 ± 13,1 10 5 K A = 2,45 ± 0,53 10

14 A terhesség szabályozza a miozin foszfatáz expresszióját és aktivitását A vaszkuláris simaizomzat izometrikus ereje PP1M MLC20-P MLC20 Lontay et al, J. Biol Chem., 2010

15 Vázizom adaptáció a terhességhez: izotípusváltás a glikolitikus (IIb) izomrost javára SMTNL1? MHC2b

16 Változások a vázizom proteomban terhesség során 32 % GLIKOLÍZIS GLIKOGÉN RAKTÁROZÁS 42 % FAST TWITCH KONTRAKTILIS FEHÉRJÉK

17 Az SMTNL1 S301-P a sejtmagba transzlokálódik

18 Az SMTNL1 lehetséges transzkripcionális célpontja a progeszteron receptor (PR) Az SMTNL1 specifikusan a PR-tal hat kölcsön

19 Az smtnl1-/- egyedek génexpressziós változása terhesség hatására

20 Összefoglalás TERHESSÉG miozin defoszforiláció MÉHIZOMZAT KONTRAKTILITÁSA más gének VÉRNYOMÁS OXIDATÍV ÁLLAPOT magasabb FA oxidáció GLIKOLITIKUS ÁLLAPOT magasabb glükózszint inzulintolerancia

21 Köszönetnyilvánítás Debreceni Egyetem OEC Orvosi Vegytani Intézet Dr. Erdődi Ferenc Dr. Gergely Pál Dr. Kiss Andrea Bátori Róbert Sipos Adrienn-Ph.D. hallgató Horváth Dániel-M.Sc. hallgató Tamás István- B.Sc. hallgató Kovács Alexandra-B.Sc. Hallgató Kohánka Andrea- M.Sc. Bogdány Tamás- B.Sc. Élettani Intézet Prof. Dr. Csernoch László Dr. Dienes Beatrix Ruzsnovszky Olga Prof. Dr. Szűcs Géza Dr. Rusznák Zoltán Dr. Pál Balázs Kőszeghy Áron I. Belgyógy gyászati Klinika Dr. Fülöp F p PéterP DE TEK-Ökol kológiai Intézet Dr. Lengyel Szabolcs Limnológiai Kutatóint intézet-mta-tihanytihany Dr. Serfőző Zoltán Duke University-Pharmacology and Cancer Biology Dr. Tim Haystead Dr. Khaldon Bodoor Dr. Christopher Fortner Dr. Doug Weitzel Dr. Donald P. McDonnell Dr. Rachid Safi NIEHS/NIH, Laboratory of Reproductive and Developmental Toxicology Dr. Kenneth S. Korach Dr. Sylvia Hewitt East Carolina University Robert Hickner Magyar Tudományo Akadémia mia-bolyai-ösztöndíj DE OEC- Mecenatúra pályp lyázat OTKA- senior kutató:otka 68416, OTKA/NKTH 80789

Hasonló dokumentumok

PROTEIN FOSZFATÁZOK SZABÁLYOZÓ SZEREPE LEUKÉMIÁS SEJTEK KEMOSZENZITIVITÁSÁBAN ÉS KERATINOCITÁK PATOLÓGIÁS FOLYAMATAIBAN

Egyetemi Doktori (PhD) értekezés PROTEIN FOSZFATÁZOK SZABÁLYOZÓ SZEREPE LEUKÉMIÁS SEJTEK KEMOSZENZITIVITÁSÁBAN ÉS KERATINOCITÁK PATOLÓGIÁS FOLYAMATAIBAN Dedinszki Dóra Témavezető: Dr. Erdődi Ferenc DEBRECENI