A plazma membrán mikrodomének szabályzó szerepe a sejtek növekedési és stressz érzékelési folyamataiban. Csoboz Bálint

Hasonló dokumentumok
Membrán-lipid terápiás lehetőségek a sejtszintű stresszválasz helyreállításában Lipidomikai eszközök a Xenohormesis kutatásban

A hőstressz érzékelésének mechanizmusai és individualitása emlős sejtekben

A stresszválasz és a membránok kapcsolata emlıs sejtekben

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

A zsírszövet mellett az agyvelő lipidekben leggazdagabb szervünk. Pontosabban az agy igen gazdag hosszú szénláncú politelítetlen zsírsavakban

Az Oxidatív stressz hatása a PIBF receptor alegységek összeszerelődésére.

TDK lehetőségek az MTA TTK Enzimológiai Intézetben

Doktori értekezés tézisei

Stresszfehérjék (hősokk fehérjék)

Maléth József. Az endoplazmás retikulum - plazma membrán mikrodomének szerepe az intracelluláris Ca 2+ szignalizáció szabályzásában

Két kevéssé ismert humán ABCG fehérje expressziója és funkcionális vizsgálata: ABCG1 és ABCG4 jellemzése

Preeclampsia-asszociált extracelluláris vezikulák

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Diabéteszes redox változások hatása a stresszfehérjékre

A sejtfelszíni FasL és szolubilis vezikulakötött FasL által indukált sejthalál gátlása és jellemzése

Hiperlipidémia okozta neurodegeneratív és vér-agy gát-elváltozások ApoB-100 transzgenikus egerekben

Biológiai módszerek alkalmazása környezeti hatások okozta terhelések kimutatására

Jelutak. Apoptózis. Apoptózis Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút. apoptózis autofágia nekrózis. Sejtmag. Kondenzálódó sejtmag

A T sejt receptor (TCR) heterodimer

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Búza tartalékfehérjék mozgásának követése a transzgénikus rizs endospermium sejtjeiben

Fehérjeglikoziláció az endoplazmás retikulumban mint lehetséges daganatellenes támadáspont

Mutagenezis és s Karcinogenezis kutatócsoport. Haracska Lajos.

Kutatási beszámoló A p50gap intracelluláris eloszlásának és sejtélettani szerepének vizsgálata

1. Előadás Membránok felépítése, mebrán raftok

Biológiai membránok és membrántranszport

Apoptózis. 1. Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút

Tüdő adenocarcinomásbetegek agyi áttéteiben jelenlévő immunsejtek, valamint a PD-L1 és PD-1 fehérjék túlélésre gyakorolt hatása

Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Xenobiotikum transzporterek vizsgálata humán keratinocitákban és bőrben

(1) A T sejtek aktiválása (2) Az ön reaktív T sejtek toleranciája. α lánc. β lánc. V α. V β. C β. C α.

A doktori értekezés tézisei. A növényi NRP fehérjék lehetséges szerepe a hiszton defoszforiláció szabályozásában, és a hőstressz válaszban.

2. A jelutak komponensei. 1. Egy tipikus jelösvény sémája 2. Ligandok 3. Receptorok 4. Intracelluláris jelfehérjék

A koleszterinben gazdag lipidtutajok szabályozó hatásai a limfociták effektor funkciói, differenciálódása és kommunikációja során.

DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI AZ OPPORTUNISTA HUMÁNPATOGÉN CANDIDA PARAPSILOSIS ÉLESZTŐGOMBA ELLENI TERMÉSZETES ÉS ADAPTÍV IMMUNVÁLASZ VIZSGÁLATA

OTKA ZÁRÓJELENTÉS

térrészek elválasztása transzport jelátvitel Milyen a membrán szerkezete? Milyen a membrán szerkezete? lipid kettısréteg, hidrofil/hidrofób részek

Új, sejthalált befolyásoló tumor-asszociált fehérjék azonosítása. Dr. Szigeti András. PhD tézis. Programvezető: Dr. Balázs Sümegi, egyetemi tanár

Lymphoma sejtvonalak és gyerekkori leukémia (ALL) sejtek mikro RNS (mir) profiljának vizsgálata

Immunológia I. 4. előadás. Kacskovics Imre

Immunológia alapjai. Az immunválasz szupressziója Előadás. A szupresszióban részt vevő sejtes és molekuláris elemek

Norvég Finanszírozási Mechanizmus által támogatott projekt HU-0115/NA/2008-3/ÖP-9 ÚJ TERÁPIÁS CÉLPONTOK AZONOSÍTÁSA GENOMIKAI MÓDSZEREKKEL

transzláció DNS RNS Fehérje A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti fehérjék, transzportfehérjék

Transzporterek vizsgálata lipidmembránokban Sarkadi Balázs MTA-SE Molekuláris Biofizikai Kutatócsoport, MTA-TTK Budapest

IDŐSGYÓGYÁSZAT Magyar Gerontológiai és Geriátriai Társaság folyóirata

Jelutak. 2. A jelutak komponensei Egy tipikus jelösvény sémája. 2. Ligandok 3. Receptorok 4. Intracelluláris jelfehérjék

Mozgékony molekulák vizsgálata modern mikroszkópiával

Vezikuláris transzport

A Caskin1 állványfehérje vizsgálata

KERINGŐ EXTRACELLULÁRIS VEZIKULÁK ÁLTAL INDUKÁLT GÉNEXPRESSZIÓS MINTÁZAT VIZSGÁLATA TROPHOBLAST SEJTVONALBAN

A plazminogén metilglioxál módosítása csökkenti a fibrinolízis hatékonyságát. Léránt István, Kolev Kraszimir, Gombás Judit és Machovich Raymund

1. előadás Membránok felépítése, mebrán raftok, caveolák jellemzője, funkciói

MULTICELLULÁRIS SZERVEZŐDÉS: SEJT-SEJT (SEJT-MÁTRIX) KÖLCSÖNHATÁSOK 1. Bevezetés (2.)Extracelluláris mátrix (ECM) (Kollagén, hialuron sav,

Immunológia I. 2. előadás. Kacskovics Imre

Az Idegsebészeti Szövetbank jelentősége a neuro-onkológiai kutatásokban

19.Budapest Nephrologiai Iskola/19th Budapest Nephrology School angol 44 6 napos rosivall@net.sote.hu

Opponensi vélemény. címmel benyújtott akadémiai doktori értekezéséről

Immunológia alapjai előadás MHC. szerkezete és genetikája, és az immunológiai felismerésben játszott szerepe. Antigén bemutatás.

Dr. Várnai Péter: MOLEKULÁRIS KÖLCSÖNHATÁSOK SZEREPE EMLŐS SEJTEK JELÁTVITELI OLYAMATAIBAN c. MTA doktori értekezésének bírálata

Folyadékkristályok; biológiai és mesterséges membránok

ONKOGÉN K-RAS MUTÁCIÓK: SZERKEZET ALAPÚ ALLÉL SPECIFIKUS INHIBITOR TERVEZÉS. Vértessy G. Beáta MedInProt Konferencia Budapest, április 22.

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Antigén, Antigén prezentáció

Hogyan lesznek új gyógyszereink? Bevezetés a gyógyszerkutatásba

3. A plazmamembrán molekuláris szerveződése és annak dinamikája

Immunológia alapjai előadás Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői. Az antigén fogalma. Antitestek, T- és B-sejt receptorok:

KUTATÁSI TÉMAJAVASLAT ITC hallgatónak jelentkezők számára ROP GTPÁZOK ÁLTAL KÖZVETÍTETT JELÁTVITEL NÖVÉNYEKBEN

A membrán koleszterin és sziálsav szerepe az immunrendszer sejtjeinek működésében: vizsgálatok monoklonális ellenanyagok segítségével

ÖSSZ-TARTALOM 1. Az alapok - 1. előadás 2. A jelutak komponensei 1. előadás 3. Főbb jelutak 2. előadás

Az AT 1A -angiotenzinreceptor G-fehérjétől független jelátvitelének vizsgálata C9 sejtekben. Doktori tézisek. Dr. Szidonya László

Jelutak ÖSSZ TARTALOM. Jelutak. 1. a sejtkommunikáció alapjai

Területi progresszió vagy regresszió?

1. Bevezetés. Integrinek, Fc-receptorok és G-fehérje-kapcsolt receptorok jelátvitelének mechanizmusa neutrofil granulocitákban

ERD14: egy funkcionálisan rendezetlen dehidrin fehérje szerkezeti és funkcionális jellemzése

Radonexpozíció és a kis dózisok definíciója

Kutatási beszámoló ( )

A sejtmembrán molekuláris szerveződése, membrán mikrodomének

A keringı tumor markerek klinikai alkalmazásának aktuális kérdései és irányelvei

Immunológia alapjai előadás. Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői.

Immunológia 4. A BCR diverzitás kialakulása

Immunológia alapjai. 10. előadás. Komplement rendszer

A TATA-kötő fehérje asszociált faktor 3 (TAF3) p53-mal való kölcsönhatásának funkcionális vizsgálata

Lendület Napok: mozgásban a hazai tudomány MTA december 16. és 18.

Natív antigének felismerése. B sejt receptorok, immunglobulinok

X X X V I I. é v folyam 1. szám március

INTRACELLULÁRIS PATOGÉNEK

Intelligens molekulákkal a rák ellen

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

A citoszol szolubilis fehérjéi. A citoplazma matrix (citoszol) Caspase /Kaszpáz/ 1. Enzimek. - Organellumok nélküli citoplazma

Immunológia alapjai 5-6. előadás MHC szerkezete és genetikája, és az immunológiai felismerésben játszott szerepe. Antigén bemutatás.

Immunológia alapjai előadás. Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői

Tények a Goji bogyóról:

Részletes szakmai beszámoló Az erbb proteinek asszociációjának kvantitatív jellemzése című OTKA pályázatról (F049025)

Receptorok és szignalizációs mechanizmusok

ÖNÉLETRAJZ. Gyermekei: Lőrinc (1993), Ádám (1997) és Árpád (1997) Középiskola: JATE Ságvári Endre Gyakorló Gimnáziuma,

A tumorsejtek által kiválasztott galektin-1 T-sejtekre kifejtett apoptotikus hatásának mechanizmusa

Egy Polycomb Response Element (PRE) in situ vizsgálata Drosophila melanogaster-ben génkonverzió segítségével. Kozma Gabriella

SZAGLÁS 2

Szegedi Biológiai Kutatóközpont Tudományos Diákkör. Dr. Kiss Antal. kiss.antal(at)brc.mta.hu.

Átírás:

A PhD értekezés összefoglalása A plazma membrán mikrodomének szabályzó szerepe a sejtek növekedési és stressz érzékelési folyamataiban Csoboz Bálint Témavezető: Prof. László Vígh Biológia Doktori Iskola Szegedi Tudományegyetem Biokémia Intézet Szegedi Biológiai Kutatóközpont Magyar Tudományos Akadémia Szeged 2018

Bevezetés A plazma membrán azon helyzetéből adódóan, hogy a sejt legkülsőbb határát képezi, központi szerepet játszik a környezetből érkező jelek érzékelésében és továbbításában. A lipid raft struktúrák nagymértékben felelősek a membrán heterogenitásának kialakításában és ezzel lehetővé teszik egy magasabb szintű membrán-szervezettség létrejöttét. A membrán heterogenitásának nagy szerepe van különböző jelátviteli folyamatokban, mivel lehetővé teszi egyes jelátviteli molekulák platformokba való rendeződését. A lipid raft struktúrákban található fehérjék komoly szerepet játszanak több sejt esemény, mint pl. a stressz érzékelés, sejt növekedés és túlélés, jelátviteli folyamataiban. A doktori disszertáció keretében bemutatott munka elsősorban a lipid raftok által szabályozott jelátvitel két aspektusát vizsgálja. A munka első része mélyebb betekintést ad a membrán struktúrát befolyásoló stressz következtében fellépő membrán adaptációs folyamatok mechanizmusába fókuszálva a stressz következtében fellépő stressz fehérje indukcióra. A membrán stresszel kapcsolatos kutatásaim rámutattak a HSP25 fehérje központi szerepére a membrán homeosztázis fenntartásában. Kísérleteimben sikerült a HSP25 fehérje kifejeződésének emelkedését kimutatnom mesterséges membrán fluidizáció hatására. Továbbá a kutatásaim fényt derítettek a HSP25 egy eddig ismeretlen tulajdonságára, ami a fehérje membrán fluidizációt kivédő hatásában nyilvánult meg. Ezen kísérletek által sikerült a HSP25-t egy membrán puffer kapacitást biztosító ágensként karakterizálnom, amely stressz hatás alatt segít a membrán struktúra fenntartásában. Ezen túl a HSP25 lehetséges membrán interakcióját sikeresen szűkítettem le a membránnal való közvetlen interakcióra. A disszertáció második része a membrán tumoros folyamatokban kifejtett szerepére koncentrált egy PRL3 nevű membrán asszociált onkogén vizsgálata által. A kísérleteimben sikeresen írtam le a PRL3 fehérje kifejeződésének növekedését DNS károsító anti-tumor terapeutikumok hatására, tumor sejtekben. Ezen túl kutatásaim kapcsolatba hozták a terápia hatására megemelkedett PRL3 kifejeződését a tumor sejt megnövekedett növekedési képességével. A PRL3 hatásmechanizmusát vizsgáló kiserleteimben sikerült karakterizálnom a fehérje asszociációját a caveola típusú lipid raft doménekhez. Valamint ebből kiindulva sikeresen írtam le a PRL3 expresszió hatásával összefüggő jelátviteli változásokat.

Célkitűzések A disszertáció keretein belül bemutatott munka olyan a plazmamembránnal összefüggő sejtbiológiai jelenségeket vizsgál, amelyek meghatározó szerepet játszanak a sejtek fiziológiai és patofiziológiai folyamataiban. A doktori munka célja a stressz válasszal és tumoros betegségekkel kapcsolatos folyamatok mélyebb megértése volt a membrán mikrodoménekkel való összefüggésük kontextusában. Ennek érdekében a következő kérdéseket vizsgáltuk: A membrán asszociált stressz válasz és stressz-adaptáció kontextusában: o Tapasztalható-e és ha igen akkor milyen mértékű a HSP25 fehérje kifejeződése membrán fluidizáló hatások következtében? o Befolyásolja-e a HSP25 jelenléte a vizsgált sejtek túlélését membránt érő stressz hatások alatt? o Hatással van-e a HSP25 a plazma membrán struktúrájára, és ha igen ez értelmezhető e mint a fluidizáló stressz hatásra adott adaptív válasz? A plazma membránnal összefüggő onkogén jelátvitellel kapcsolatban: o Milyen mértékű a PRL3 fehérje kifejeződése a vizsgált melanóma sejtekben és vannak e olyan stressz függő faktorok amelyek összefüggésbe hozhatóak a kifejeződés mértékével? o Hatással van a PRL3 fehérje a dolgozatban vizsgált melanóma sejtek tumoros tulajdonságaira? o Kapcsolatba hozható-e a PRL3 fehérje bármely speciális membrán régióval? o Jellemezhetőek-e membrán mikrodomén specifikus változások a PRL3 jelenlétében, amelyekre visszavezethető a PRL3 onkogén hatása?

Anyagok és Módszerek Sejttenyésztés Transzfekció, fehérje expresszió Western blot Immunoprecipitáció Rac1-GTP immunoprecipitáció Tumor növekedési vizsgálatok Caveolin gazdag membrán domének izolálása Konfokális mikroszkópia Generál polarizáció (GP) számítása di-4-annepdhq fluoresszencia értékekből Plazma membrán izolálás Szfingomielin gazdag membrán domének eloszlásának vizsgálata Elektron mikroszkópia

Eredmények A disszertáció keretein belül elért eredményeket az alábbiak foglalják össze: A membrán asszociált stressz válasz és stressz-adaptáció kontextusában: o Igazoltuk a HSP25 fehérje megemelkedett kifejeződését egy mesterséges membrán fluidizáló szer, a benzyl alkohol hatására. o A vizsgálataink a HSP25 fehérje egy eddig ismeretlen tulajdonságára vetítettek fényt, ami abban valósult, meg hogy képes volt a membránt érő fluidizáló hatás ellen hatni, mintegy puffer kapacitást biztosítva membrán a számára. o Igazoltuk továbbá, hogy a HSP25 e fenti szerepét a membránnal való kölcsönhatás formájában fejti ki. A HSP25 jelenlétében a membrán mikrodomének átrendeződését tapasztaltuk valamint egy kompartmentalizáltabb membrán struktúrát sikerült leírnunk. A plazma membránnal összefüggő onkogén jelátvitellel kapcsolatban: o Leírtuk a PRL3 fehérje, egy membrán asszociált onkogén, stressz függő kifejeződését kemoterápiában alkalmazott gyógyszerek jelenlétében. o A kísérleteink során igazoltuk a PRL3 tumor növekedést serkentő hatását. o Vizsgálataink során megfigyeltük, hogy a PRL3 a membrán caveola régiójába lokalizálódik valamint, hogy egy erős rigidizáló hatást fejt ki a membrán struktúrájára. o Bemutattuk a caveola-ban elhelyezkedő integrin béta 1 receptor defoszforilációját annak Thr788/789 aminosaván a PRL3 jelenlétében. o Leírtuk a Rac1 molekula aktivációját és transzlokációját a membrán caveola régiójába a PRL3 jelenlétének függvényében. o A Rac1 fehérjét a következő jelátviteli hálózattal kapcsoltuk össze Rac1-GTP/ /AKT/GSK3β amely a ciklin D1 megemelkedett magi szintjéhez vezetett.

A disszertációhoz kapcsolódó publikációk MTMT azonosító: 10038350 Chemotherapy induced PRL3 expression promotes cancer growth via plasma membrane remodeling and specific alterations of caveolae-associated signaling Csoboz B, Gombos I, Tatrai E, Tovari J, Kiss A, Horvath I, Vigh L Cell Communication and Signalling (under review) I.F.: 3.91 Membrane fluidity matters: hyperthermia from the aspects of lipids and membranes. Csoboz B, Balogh GE, Kusz E, Gombos I, Peter M, Crul T, Gungor B, Haracska L, Bogdanovics G, Torok Z, Horvath I, Vigh L. Int J Hyperthermia. 2013 Aug; 29(5):491-9. doi: 10.3109/02656736.2013.808765. Epub 2013 Jul 10. I.F.: 2.645 Plasma membranes as heat stress sensors: from lipid-controlled molecular switches to therapeutic applications. Török Z, Crul T, Maresca B, Schütz GJ, Viana F, Dindia L, Piotto S, Brameshuber M, Balogh G, Péter M, Porta A, Trapani A, Gombos I, Glatz A, Gungor B, Peksel B, Vigh L Jr, Csoboz B, Horváth I, Vijayan MM, Hooper PL, Harwood JL, Vigh L. Biochim Biophys Acta. 2014 Jun; 1838(6):1594-618. doi: 10.1016/j.bbamem.2013.12.015. Epub 2013 Dec 27. I.F.: 3,498

Társszerzői nyilatkozat Mint az alábbi közlemények felelős szerzője nyilatkozom, hogy Csoboz Bálint Ph.D jelölt jelentős mértékben hozzájárult az alábbi tudományos publikáció létrehozásához és a közölt eredményeket más Ph.D értekezésben nem használjuk fel. Membrane fluidity matters: hyperthermia from the aspects of lipids and membranes. Csoboz B, Balogh GE, Kusz E, Gombos I, Peter M, Crul T, Gungor B, Haracska L, Bogdanovics G, Torok Z, Horvath I, Vigh L. Int J Hyperthermia. 2013 Aug; 29(5):491-9. Prof. Dr. László Vígh Szeged, 17.05.2018 Mint az alábbi közlemények felelős szerzője nyilatkozom, hogy Csoboz Bálint Ph.D jelölt jelentős mértékben hozzájárult az alábbi tudományos publikáció következő fejezetének elkészítéséhez: Stress hormones and the membrane-regulated stress response: heat shock can alter membranes indirectly through the elevation of plasma glucocorticoid levels. Továbbá kijelentem, hogy a publikáció e fejezetét más Ph.D értekezésben nem használjuk fel. Plasma membranes as heat stress sensors: from lipid-controlled molecular switches to therapeutic applications. Török Z, Crul T, Maresca B, Schütz GJ, Viana F, Dindia L, Piotto S, Brameshuber M, Balogh G, Péter M, Porta A, Trapani A, Gombos I, Glatz A, Gungor B, Peksel B, Vigh L Jr, Csoboz B, Horváth I, Vijayan MM, Hooper PL, Harwood JL, Vigh L. Biochim Biophys Acta. 2014 Jun; 1838(6):1594-618. Dr. Zsolt TÖRÖK Szeged, 17.05.2018