Searching for the biological function of human brain trypsin: new strategy  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
47154
Type K
Principal investigator Gráf, László
Title in Hungarian A humán agyi tripszin biológiai funkciójának felderítése: új stratégia
Title in English Searching for the biological function of human brain trypsin: new strategy
Panel Physiology, Pathophysiology, Pharmacology and Endocrinology
Department or equivalent Department of Biochemistry (Eötvös Loránd University)
Participants Antal, József
Patthy, András
Schlett, Katalin
Szilágyi, László
Starting date 2004-01-01
Closing date 2008-12-31
Funding (in million HUF) 13.416
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A primata specifikus szerin proteázt, a humán tripszin 4-et munkacsoportunk klónozta és expresszáltatta először heterológ rendszerben. Az aktív enzim kristályszerkezetét is mi határoztuk meg először. A humán tripszin 4 biológiai funkciójának felderítése volt a jelen pályázat célja. Tekintettel a fehérje primátákban való előfordulására a funkciót nem elsősorban az élettan, hanem a modern molekuláris biológia, enzimológia és sejtbiológia eszközeivel kutattuk. Végleges felderítésével ugyan adósak maradtunk, az elmúlt négy év kutatásai számos, a humán proteáz funkciójának tisztázásához támpontot nyújtó felfedezéshez vezettek. Ezek a jövetkezők: 1) Megállapítottuk, hogy a primata-specifikus tripszin 4 egyik, feltehetően biológiai szubsztrátja a mielin bázikus fehérje. 2) Post mortem emberi agy mintákból tripszinogén 4 B-izoformát izoláltunk és megállapítottuk, hogy a fehérje transzlációja egy CUG triplett által kódolt iniciátor leucinnal indul. Feltételeztük, hogy ez a mechanizmus a gén expresszió szabályozásának eszköze. 3) Felderítettük a humán tripszinogén 4 asztroglia sejten belüli transzportjának útját és aktivációjának lehetséges helyét.
Results in English
For the first time human trypsin 4 was cloned and expressed in a heterologous system by our research team. The first crystal structure of this protease was also reported by our group. Exploration of the biological function of human trypsin 4 was the goal of our present grant proposal. Considering that this enzyme only occurs in Primates the biological function of trypsin 4 was studied by the means of modern molecular biology, enzymology and cell biology, rather than by those of physiology. Though we cannot unambiguosly define the biological function(s) of this protease yet, our last 4-year reserach led to several discoveries, which may provide a good basis for further exploring the physiological or pathological functions of human trypsin 4. These discoveries are as follows: 1) We provided indirect evidence that myelin basic protein (MBP) might be one of the biological substrates of human trypsin 4. 2) From samples of post mortem human brain for the first time we isolated and characterized Isoform B of trypsinogen 4 and established that the translation of human trypsinogen 4 can be initiated at a CUG codon with an N-terminal leucine residue. We proposed that this unconventional translation initiation may be a new mechanism to regulate gene expression. 3) The transport of human trypsinogen 4 was explored in astroglia cells, and the possible intracellular site of its activation was determined.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=47154
Decision
Yes





 

List of publications

  
Tóth, J., Gombos, L., Siklódi, E., Németh, P., Palkovits, M., Szilágyi, L., Gráf, L: Regional distribution of human trypsinogen 4 in human brain determined at mRNA and protein level., FEBS J. 272, (s1), 2005
Gombos, L., Tóth J., Medveczky P., Málnási Csizmadia A., Szilágyi L.: Comparative kinetic study on S2' trypsin variants., FEBS J. 272, (s1), 2005
Medveczky, P., Siklódi, E., Tóth, J., Patthy, A., Gallatz, K., Németh, P., Palkovits, M., Gráf, L., Szilágyi, L.: .: Trypsinogen 4 with a 28 amino acid leader peptide on its N- terminus is the predominant form of the enzyme in human brain., FEBS J. 272, (s1), 2005
Medveczky, P., Antal, J., Patthy, A., Kékesi, K., Juhász, G., Szilágyi, L., Gráf, L.: Human trypsin 4 selectively cleaves myelin basic protein: Is this brain protease involved in the pathomechanism of multiple sclerosis?, FEBS J. 272, (s1), 2005
Gallatz, K., Medveczky, P., Németh, P., Szilágyi, L., Gráf, L., Palkovits, M.: Human trypsin(ogen) 4-like immunoreactivity in the white matter of the cerebral cortex and the spinal cord, Ideggyógyászati Szemle, 60: 118-123, 2007
Porrogi, P., Fodor, K., Bajusz, S., Reményi, A., Katona, G., Gráf, L., Harmat, V.: Crystal structure of human trypsin 4 complexed with tripeptide aldehyde serine protease inhibitors, 4th Central European Conference Towards Biology, September 8-11, 2008, Dobogókő, 2008
Gombos, L., Kardos, J., Patthy, A., Medveczky, P.,Szilágyi, L., Málnási-Csizmadia, A., Gráf, L.: Probing the conformational plasticity of the activation domain of trypsin: The role of glycine hinges, Biochemistry 47: 1675-1684, 2008
Medveczky, P., Antal, J., Patthy, A., Kékesi, K., Juhász, G., Szilágyi, L., Gráf, L.: Myelin basic protein, an autoantigen in multiple sclerosis, is selectively processed by human trypsin 4, FEBS Lett. 2006 Jan 23; 580(2):545-52, 2006
Medveczky, P., Németh, A., Gráf, L., Szilágyi, L.: Methionine independent translation initiation from naturally occuring non-AUG codons, Current Chemical Biology, 1:129-139, 2007
Németh, A., Medveczky, P., Tóth, J., Siklódi, E., Schlett, K., Patthy, A., Palkovits, M., Ovádi, J., Tőkési, N., Németh, P., Szilágyi, L., Gráf, L.: Unconventional translation initiation of trypsinogen 4 at CUG codon with an N-terminal leucine: possible means to regulate gene expression, FEBS Journal, 274:1610-1620, 2007
Tóth, J., Siklódi, E., Medveczky, P., Gallatz, K.,Németh, P., Szilágyi, L., Gráf, L., Palkovits, M.: Regional distribution of human trypsinogen 4 in huma at mRNA and protein level.,, Neurochem. Res. 32:1423-1433, 2007



Back »