A kálcium ionokhoz kötött jelátviteli mechanizmusok molekuláris biológiai vizsgálatai cukorbetegségben
Title in English
The molecular biology of calcium ion mediated signal transduction in diabetes mellitus
Panel
Physiology, Pathophysiology, Pharmacology and Endocrinology
Department or equivalent
Department of Laboratory Medicine (University of Pécs)
Participants
Csutora, Péter Tokés Füzesi, Margit
Starting date
2002-01-01
Closing date
2005-12-31
Funding (in million HUF)
5.354
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Élesztőn végzett kísérletekben, hexóz transzportban és foszforilációban deficiens törzseken bizonyítottuk, hogy a glükóz ill. galaktóz által kiváltott citoszól Ca-tranziens függ a glükóz ill. galaktóz érzékelésétől, sejtbe történő felvételétől és foszforilációjától (Mol Microbiol. 2002 44:1299-308.) Felfedeztük, hogy egy a glükóz foszforilációjára képtelen mutáns sejtvonal jelentős mennyiségű molekuláris glükózt akkumulál (Eukaryot Cell. 2003 2:534-41.). A folyamat az N-kapcsolt glükozilációhóz köthető. Megállapítottuk, hogy a szekretoros rendszerben felhalmozódott glükóz erősen károsítja azt.
Jurkat sejteken azt találtuk, hogy emelkedő környezeti glükóz szintek hatására emelkedik a bazális kálcium szint (Immunol Lett. 2002 82:159-64.). Csökken viszont a fiziológiás stimulusokra adott válaszképesség.
Felfedeztük, hogy a Ca2+ homeosztázis korábban leírt rendellenességét amit a foszfoglükomutáz enzim csökkent funkciója okoz kompenzálni lehet, ha a két cukorfoszfát közötti egyensúlyt helyreállítjuk (J Biol Chem. 2002 277:45751-8.). Felfedeztük, hogy glükóz-1-P relatív megemelkedése miatti fokozott Ca2+ akkumuláció és jelátviteli zavarok a vakuólumok membránjában elhelyezkedő PMC1 Ca2+ -ATPáz fokozott teljesítménye révén valósulnak meg (J Biol Chem. 2004 279(37):38495-502.). Az un. ''unfolded protein response'' fokozódott a csökkent PGM aktivitással bíró törzsben. Li+ kezeléssel a fenti fenotípusokat reprodukálni tudtuk (Am J Physiol Cell Physiol. 2005 289:C58-67.)
Results in English
We found that a mutant strains lacking the known hexose transporters, or unable to phosphorylate glucose were unable to TECC response when exposed to glucose (Mol Microbiol. 2002 44:1299-308.). Results indicate that hexose uptake and phosphorylation are required to trigger the hexose-induced TECC response.
We described that a glucose-phosphorylation nul mutant contained 225-fold more intracellular glucose than normal (Eukaryot Cell. 2003 2:534-41.). Inhibition of the synthesis or the trimming of the core oligosaccharide, or addition of glucose residues reduced the accumulation of glucose. The glucose accumulation results in increased non-enzymic glycation.
We investigated the effect of hyperglycemia on Jurkat cells. Hyperglycemic conditions caused elevation of basal cytosolic calcium level and reduced calcium signal (Immunol Lett. 2002 82:159-64.).
We also found a strong link between intracellular hexose-P levels and Ca2+ homeostasis-signaling. Briefly, the elevation of Glc-1-P results in increased Ca2+ accumulation, but balancing the Glc-1-P and Glc-6-P levels results in suppresion of the Ca(2+)-related phenotypes (J Biol Chem. 2002 277:45751-8.). Furthermore, elevated Glc-1-P acted through the PMC1 Ca2+ -ATPase, and the imbalance of Ca2+ compartmentalisation resulted in increased unfolded protein response (J Biol Chem. 2004 279(37):38495-502.). Li+ treatment mimicked the above Ca2+ related phenotypes (Am J Physiol Cell Physiol. 2005 289:C58-67.).
Csutora P, Strassz A, Boldizsar F, Nemeth P, Sipos K, Aiello DP, Bedwell DM, Miseta A.: Inhibition of Phosphoglucomutase Activity by Lithium Alters Cellular Calcium Homeostasis and Signaling in Saccharomyces cerevisiae., Am J Physiol Cell Physiol, 2005
Kellermayer R, Szigeti R, Kellermayer M, Miseta A.: The intracellular dissipation of cytosolic calcium following glucose re-addition to carbohydrate depleted Saccharomyces cerevisiae, FEBS Lett. 2004 Jul 30;571(1-3):55-60., 2004
Aiello DP, Fu L, Miseta A, Sipos K, Bedwell DM.: The Ca2+ homeostasis defects in a pgm2Delta strain of Saccharomyces cerevisiae are caused by excessive vacuolar Ca2+ uptake mediated by the Ca2+-ATPase Pmc1p., J Biol Chem. 2004 Sep 10;279(37):38495-502. Epub 2004 Jul 13., 2004
P. Csutora, A. Karsai, T. Nagy, B. Vas, G. L. Kovács, O. Rideg, P. Bogner, A. Miseta: Lithium induces phosphoglucomutase activity in various tissues of rats and in bipolar patients, International Journal of Neuropsychopharmacology,, 2005
Szigeti R, Miseta A, Kellermayer R.: Calcium and magnesium competitively influence the growth of a PMR1 deficient Saccharomyces cerevisiae strain., FEMS Microbiol Lett (2005) 251(2):333-339., 2005
Bogner P, Miseta A, Berente Z, Schwarcz A, Kotek G, Repa I.: Osmotic and diffusive properties of intracellular water in camel erythrocytes: effect of hemoglobin crowdedness., Cell Biol Int. 2005 Sep;29(9):731-6., 2005
Miseta A, Tokes-Fuzesi M, Aiello DP, Bedwell DM.: A Saccharomyces cerevisiae mutant unable to convert glucose to glucose-6-phosphate accumulates excessive glucose in the endoplasmic reticulum due to core oligosaccharide, Eukaryot Cell. 2003 Jun;2(3):534-41., 2005
Aiello DP, Fu L, Miseta A, Bedwell DM.: Intracellular glucose 1-phosphate and glucose 6-phosphate levels modulate Ca2+ homeostasis in Saccharomyces cerevisiae., J Biol Chem. 2002 Nov 29;277(48):45751-8., 2002
Tokes-Fuzesi M, Bedwell DM, Repa I, Sipos K, Sumegi B, Rab A, Miseta A.: Hexose phosphorylation and the putative calcium channel component Mid1p are required for the hexose-induced transient elevation of cytosolic calcium response in Saccharom, Mol Microbiol. 2002 Jun;44(5):1299-308, 2002
Boldizsar F, Berki T, Miseta A, Nemeth P.: Effect of hyperglycemia on the basal cytosolic free calcium level, calcium signal and tyrosine-phosphorylation in human T-cells., Immunol Lett. 2002 Jun 3;82(1-2):159-64., 2002
