A fehérjelebontás szerepének tanulmányozása a kromoszóma szegregáció és a mitózis szabályozásában
Title in English
Determining the role of protein degradation in the regulation of chromosome segregation and mitosis
Panel
Cellular and Developmental Biology
Department or equivalent
Institute of Biochemistry (HUN-REN Biological Research Centre Szeged)
Participants
Boros, Imre Miklós Udvardy, Andor
Starting date
2002-01-01
Closing date
2005-12-31
Funding (in million HUF)
12.164
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Az sejtciklus szabályozásában alapvető szerepet játszó komplex, az APC genetikai és molekuláris biológiai analízisét végeztük el elsőként egy soksejtű eukarióta modell organizmusban, az ecetmuslicában. Azonosítottuk a Drosophila APC komplexet alkotó tíz alegységet kódoló géneket. Ezek közül, P elemre épülő technikákkal, nyolc gén mutáns alléljait és transzgénikus RNSi vonalait sikerült előállítani és jellemezni. Egy kivételével valamennyi alegység funkciója nélkülözhetetlennek bizonyult az állatok egyedfejlődése szempontjából, és kiesésük jellegzetes mitótikus fenotípusok kialakulását eredményezte. Az egyes mutánsok esetében egymáshoz hasonló, de jelentősen eltérő fenotípus-jegyeket is kimutattunk. Ezekből arra következtettünk, hogy a különböző alegységeknek eltérő szerepe van a komplex funkciójának kialakításában. Genetikai és fizikai interakciókat is kimutattunk az egyes alegységek között, amelyek jó egyezést mutatnak az időközben megjelent szerkezetvizsgálati eredményekkel. Kimutattuk, hogy a két protein modifikációs rendszer, az ubiquitinálás és a sumoilálás funkcionálisan összefügg egymással.
Kimutattuk, hogy a csak soksejtű eukariótákban található APC7 alegység egy hét TPR (tetratrico-peptide repeat) motívumot hordozó fehérje, amelynek funkciója, egyedüliként, nem eszenciális a teljes komplex funkciója szempontjából.
Végezetül kidolgoztunk egy kísérleti rendszert a proteindegradáció követésére mind in vivo, mind pedig in vitro.
Results in English
In this project we have accomplished the genetic and molecular biological analysis of the anaphase promoting complex, or APC, in a multicellular model organism, the fruit fly, Drosophila melanogaster. First, we identified all genes coding for ten subunits of the Drosophila APC. Mutant alleles and transgenic RNA interference lines corresponding to eight subunit genes were isolated and characterised. The function of all but one subunit proved to be essential for development, and their loss resulted in characteristic mitotic phenotypes. The significant differences in their mitotic phenotypes indicate that the subunits have distinct roles and they contribute differently to the functions of the whole complex.
In addition to this, we have demonstrated genetic and physical interactions among subunits. These data are in good agreement with the physico-chemical data emerging from structural studies of the APC.
We have shown that the two protein modification system, the ubiquitination and sumoilation are functionally related to each other.
We have also shown that the APC7 subunit, found only in multicellular eukaryotes, contains seven TPR (tetratrico-peptide-repeat) repeats, and it is the only subunit whose function is not essential for the functioning of the whole complex.
In the course of this project we established an experimental system to monitor protein degradation both in vivo and in vitro.
Deák Péter: Egy adaptációs folyamat mechanizmusa a sejtciklus szabályozásában, XII. Sejt és Fejlődésbiológiai Napok, Pécs, 2004
Margit Pál , Olga Nagy , Dalma Ménesi and Péter Deák: Functional analysis of the anaphase promoting complex in Drosophila melanogaster, 19th European Drosophila Research Conference, 2005
Pál Margit, Nagy Olga, Ménesi Dalma, Monica Georgescu és Deák Péter: Az APC komplex mutációs analízise Drosophila melanogasterben, VI. Magyar Genetikai Kongresszus, Eger, 2005
Deak P, Donaldson M, Glover DM.: Mutations in makos, a Drosophila gene encoding the Cdc27 subunit of the anaphase promoting complex, enhance centrosomal defects in polo and are suppressed by mutations in twins/aar, which encodes a regulatory subunit of PP2A., Journal of Cell Science, 116:4147-4158, 2003
