Fehérje O-Glikoziláció (O-GlcNAc) szerepe különböző betegségekben, detektálási lehetőségei

Átírás

1 Fehérje O-Glikoziláció (O-GlcNAc) szerepe különböző betegségekben, detektálási lehetőségei Nagy T., Frank D., Miseta A., Kovács GL. Laboratóriumi Medicina Intézet, ÁOK, Pécsi Tudományegyetem, Pécs 2010

2 Protein O-Glikoziláció, O-GlcNAc

3 O-Glikozilációval foglalkozó publikációk számának alakulása a Pubmed alapján 300 Publikációk száma az előző 5 évben

4 - dinamikus poszt-transzlációs módosulás - foszforiláció mechanizmusával rokon - mitogének, növekedési factorok, sejtciklus és sejt-differenciáció befolyásolja - Ismert O-glcNAc-proteinek száma egyre nő: -NF-κB - Annexin -enos -Tau - OGT - α-tubulin - c-myc - HSP70 Protein asszociált O-GlcNAc Zachara NE, O'Donnell N, Cheung WD, Mercer JJ, Marth JD, Hart GW. J Biol Chem Jul 16;279(29):

5 Funkciói: Protein asszociált O-GlcNAc - Foszforilációt gátol, véd a proteáz hatástól, befolyásolhatja a protein lokalizációt, a hidrofobicitást, protein-protein interakciókat - Transzkripció befolyásolása - nutrient sensing - sejt ciklus -Ca 2+ szabályozás módosítása

6 Galaktóz (Gal) Glukóz (Glc) (GlcN) Gal 1-P Glc 1-P PGM Glc 6-P Pentóz-P shunt UDP-Glc UDP-Gal Fruktóz 6-P GFAT GlcN 6-P HBP N-acetil-GlcN (GlcNAc) 6-P PGM3 Glikolízis GlcNAc 1-P UDP-GlcNAc Protein-O-GlcNAc (β-ser/thr)

7 O-GlcNAc transzferáz, O-GlcNAcáz gének lokalizációja X-kromoszóma, közel az Xic X inactivation center-hez OGT O-GlcNAcáz 10-es kromoszóma Love DC, Krause MW, Hanover JA. Semin Cell Dev Biol Aug;21(6): conserved regulation by higher order chromatin structure

8 Protein O-Glikoziláció, O-GlcNAc

9 O-Glikoziláció Diabetesben Inzulin rezisztancia Yang X, Ongusaha PP, Miles PD, Havstad JC, Zhang F, So WV, Kudlow JE, Michell RH, Olefsky JM, Field SJ, Evans RM. Nature Feb 21;451(7181):964-9.

10 O-Glikoziláció Diabetesben Diabetes komplikációk -poliol út -Hexózamin-út -Protein kináz C (PKC) aktiváció -AGE-képzés Brownlee M.: Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications. Nature 414: , 2001.

11 O-Glikoziláció malignus kórképekben O-Glikozilált fehérjék, transzkripciós faktorok: c-myc, p53, hypermethylated in cancer 1 gene (HIC1), RNS polimeráz II Emelkedett OGT expressziója fokozza az onkogén transzkripciós faktor, a FoxM1 aktivitását Caldwell SA, Jackson SR, Shahriari KS, Lynch TP, Sethi G, Walker S, Vosseller K, Reginato MJ. Oncogene May 13;29(19): O-Glikoziláció szerepe még nem tisztázott; Okozhat a transzkripciós faktorok esetén direkt inhibiciót, de fokozott rezisztenciát proteázokkal szemben is

12 O-Glikoziláció Alzheimer betegségben Liu F, Shi J, Tanimukai H, Gu J, Gu J, Grundke-Iqbal I, Iqbal K, Gong CX. Brain Jul;132(Pt 7):

13 UDP-GlcNAc detektálása HPLC-vel

14 O-GlcNAc transzferáz (OGT) expressziós szintjei Taylor RP, Parker GJ, Hazel MW, Soesanto Y, Fuller W, Yazzie MJ, McClain DA. J Biol Chem Mar 7;283(10):6050-7

15 Protein asszociált O-GlcNAc detektálása Western-blottal Szívizomsejt Fibroblaszt Jurkat (T-sejt Eredetű sejtvonal) Anti O-glcNAc Antitest: CTD110.6

16 Protein asszociált O-GlcNAc detektálása hypoxiás szívizomban

17 Protein asszociált O-GlcNAc detektálása vörösvérsejtekben Park K, Saudek CD, Hart GW. Diabetes Jul;59(7):

18 Protein asszociált O-GlcNAc detektálása flow cytometriával Golks A., Guerini D. EMBO reports (2008) 9, Madsen-Bouterse SA, Xu Y, Petty HR, Romero R. Cytometry A Jul;73(7):

19 Protein asszociált O-glcNAc detektálása immunhisztokémiával O-GlcNac mintázat cardiomyocytákban - Immunfluoreszcencia Nagy T, Champattanachai V, Marchase RB, Chatham JC. Am J Physiol Cell Physiol Jan;290(1):C57-65 O-GlcNac mintázat humán Vesebiopsziában Degrell P, Cseh J, Mohás M, Molnár GA, Pajor L, Chatham JC, Fülöp N, Wittmann I. Life Sci Mar 27;84(13-14):

20 Konklúziók - Az O-Glikoziláció számos betegségben szerepet játszik; diabetes, malignus betegségek, Alzheimer, stb. - Detekciójára, változásainak követésére számos módszer kínálkozik; - Az OGT vagy O-GlcNAcase mrns expressziós szintek monitorizálása, - immunhisztokémia biopsziákból - western blot vagy flow cytometria - Az O-Glikoziláció széles spektrumú funkciói, valamint gyors időbeli változai még jelentős további munkát igényelnek, hogy meghatározzuk A modern diagnosztikában elfoglalt helyét

21 Köszönöm a figyelmet!