Antioxidant metabolism and transport processes in the endo/sarcoplasmic reticulum.  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
37484
Type F
Principal investigator Csala, Miklós
Title in Hungarian Antioxidáns anyagcsere és transzportfolyamatok az endo/szarkoplazmás retikulumban.
Title in English Antioxidant metabolism and transport processes in the endo/sarcoplasmic reticulum.
Panel Cellular and Developmental Biology
Department or equivalent Dept. of Molecular Biology (Semmelweis University)
Participants Kardon, Tamás Zoltán
Nagy, Gábor
Szarka, András
Starting date 2002-01-01
Closing date 2005-12-31
Funding (in million HUF) 4.782
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Kimutattuk, hogy a glutation-transzport sebessége jól korrelál a rianodin receptor kalcium csatorna (RyR) egyik izoformája, a RyR1 mennyiségével. Különböző RyR gátlószerek hatékonyan gátolták, RyR agonisták pedig aktiválták a transzportot. Összehasonlítottuk a glutation transzport sajátosságait RyR1 csatornát expresszáló transzfektált, illetve vad típusú HEK293 sejtekből izolált mikroszómákon. Eredményeink azt bizonyítják, hogy a RyR1 közvetlenül vesz részt a glutation transzportjában. Megállapítottuk továbbá, hogy a RyR1 csatorna magas intraluminális glutation szint esetén rezisztenssé válik egyes gátlószereivel szemben. Kimutattuk, hogy az ER lumenben elhelyezkedő hexóz-6-foszfát dehidrogenáz fenntartja a lokális redukált NADPH szintet. Igazoltuk, hogy a glutation reduktáz enzim, amely a sejt egyéb részein a tiol/diszulfid és a piridin nukleotid redox rendszerek közötti kapcsolatot biztosítja, nincs jelen az ER lumenben. Skorbutizált tengerimalacok májában a skorbut kialkulásával párhuzamosan az ER stressz jeleit és fokozott apoptózist észleltük. A kimutatott ER-stressz és apoptózis alátámasztja az aszkorbát szerepét a fehérje-foldingban. Kidolgoztunk egy új módszert, amely lehetővé teszi jelöletlen molekulák mikroszómális transzportjának tanulmányozását. Az új módszer több vegyület egyidejű transzportjának mérésére és a ligand stabilitásának nyomonkövetésére is alkalmas, érzékenysége hasonló a radioaktív detektáláséhoz, viszont gazdaságosabb annál.
Results in English
We found a correlation between the rate of glutathione transport and the abundance of an isoform of ryanodine receptor calcium channel (RyR1). The transport was inhibited or activated by various RyR antagonists or agonists, respectively. The characteristics of glutathione transport were compared in microsomes prepared from RyR1 expressing transfected and wild type HEK293 cells. Our results prove the direct involvement of RyR1 in glutathione transport. In addition, we found that RyR1 channel becomes resistant to some of its inhibitors at high luminal glutathione levels. We observed that hexose 6-phosphate dehydrogenase maintains the reduced NADPH pool in the ER lumen. We proved that glutathione reductase - that couples the thiol/disulfide and pyridine nucleotide redox systems in other cellular compartments – is not present in the ER. We detected the indicators of ER stress and enhanced apoptosis in the liver of scorbutic guinea pigs. These findings further support the hypothesis that ascorbate participates in the process of protein folding in the ER. We developed a new method that allows the investigation of the microsomal transport of unlabeled compounds. The novel technique is suitable for the detection of simultaneous multiple transport processes and for the monitoring of the ligand stability. Its sensitivity is similar to that of the transport measurements based on radiodetection.
Full text http://real.mtak.hu/224/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Staines A.G., Burchell B., Bánhegyi G., Mandl J, Csala M.: Application of high-performance liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry to measure microsomal membrane transport of glucuronides., Anal. Biochem. 342, 45-52, 2005
Margittai É.: Az aszkorbát és a tokoferol szerepe a fehérjék diszulfidhídjainak kialakulásában (The role of ascorbate and tocopherol in the formation of protein disulfide bonds)., Biokémia, 29, 2-6, 2005
Csala M., Fulceri R., Mandl J., Benedetti A., Bánhegyi G.: Glutathione transport in the endo/sarcoplasmic reticulum., Thiol Metabolism and Redox Regulation of Cellular Functions (Pompella A., Bánhegyi G., Wellmann-Rousseau M., eds.) Vol. 347, pp. 29-37, IOS Press, Amsterdam, 2002
Csala M., Mandl J., Benedetti A., Bánhegyi G.: Transport of Glutathione Across the Sarcoplasmic Reticulum Membrane: A Novel Function for Ryanodine Receptor Calcium Channel 1, Endoplasmic Reticulum: A Metabolic Compartment (Benedetti A., Bánhegyi G., Burchell A., eds.), Vol. 363, pp. 131-136, IOS Press, Amsterdam, 2005
Margittai É.: Participation of Ascorbate and Vitamin E in a Microsomal Electron Transfer Chain between Protein Thiols and Oxygen, Endoplasmic Reticulum: A Metabolic Compartment (Benedetti A., Bánhegyi G., Burchell A., eds.), Vol. 363, pp. 137-142, IOS Press, Amsterdam, 2005
Czegle I., Lizák B., Mile V., Csala M., Bánhegyi G., Mandl J.: Prooxidant effects modify the permeability of the endoplasmic reticulum membrane, XXXIV. Membrán-Transzport Konferencia, Sümeg, Hungary, 2004
Csala M., Fulceri R., Mandl J., Benedetti A., Bánhegyi G.: Glutathione transport in the endo/sarcoplasmic reticulum., BioFactors 17, 27-35, 2003
Bánhegyi G., Csala M., Nagy G., Sorrentino V., Fulceri R., Benedetti A.: Evidence for the transport of glutathione through ryanodine receptor channel type 1., Biochem. J. 376, 807-812, 2003
Czegle I., Lizák B., Nagy G., Csala M., Bánhegyi G.: Prooxidáns hatásra bekövetkező permeabilitásfokozódás az endoplazmás retikulumban, XII. Sejt- és Fejlődésbiológiai Napok, Pécs, Hungary, 2004
Piccirella S., Csala M., Lizák B., Bánhegyi G., Fulceri R., Benedetti A.: Intraluminal NADPH oxidation in the endoplasmic reticulum, XXXIV. Membrán-Transzport Konferencia, Sümeg, Hungary, 2004
Margittai É., Bánhegyi G., Kiss A., Nagy G., Mandl J., Schaff Zs., Csala M.: Scurvy leads to endoplasmic reticulum stress and apoptosis in the liver of guinea pigs., J. Nutr. 135, 2530-2534, 2005
Czegle I., Piccirella S., Senesi S., Csala M., Mandl J., Bánhegyi G., Fulceri R., Benedetti A.: Cooperativity between 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 and hexose-6-phosphate dehydrogenase is based on a common pyridine nucleotide pool in the lumen of the endoplasmic reticulum., Mol. Cell. Endocrinol. (in press) 2005 Dec 5 [Epub ahead of print], 2005
Piccirella S., Czegle I., Lizák B., Margittai É., Senesi S., Papp E., Csala M., Fulceri R., Csermely P., Mandl J., Benedetti A., Bánhegyi G.: Uncoupled redox systems in the lumen of the endoplasmic reticulum: Pyridine nucleotides stay reduced in an oxidative environment., J. Biol. Chem. 281, 4671-4677, 2006
Csala M., Fulceri R., Mandl J., Benedetti A., Bánhegyi G.: Ryanodine receptor channel-dependent glutathione transport in the sarcoplasmic reticulum of skeletal muscle., Eur. J. Biochem. 269 (Suppl 1), 60, 2002
Csala M., Bánhegyi G., Benedetti A.: Endoplasmic reticulum: a metabolic compartment, FEBS Letters (in press), 2006



Back »