Complex characterisation of the mechanism, regulation, cellular and development role of autophagy in Caenorhabditis elegans by methods of cell biology and genetics  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
47241
Type K
Principal investigator Kovács, Attila Lajos
Title in Hungarian Az autofágia mechanizmusának, szabályozásának, sejt és fejlődésbiológiai szerepének komplex jellemzése sejtbiológiai és genetikai módszerekkel Caenorhabditis elegansban
Title in English Complex characterisation of the mechanism, regulation, cellular and development role of autophagy in Caenorhabditis elegans by methods of cell biology and genetics
Panel Ecology and evolution 1
Department or equivalent Department of Anatomy, Cell and Developmental Biology (Eötvös Loránd University)
Participants Fellinger, Erzsébet
Kovács, János
Pálfia, Zsolt
Vellai, Tibor
Starting date 2004-01-01
Closing date 2006-12-31
Funding (in million HUF) 4.988
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Az autofágiát és autofág gének hatását jellemeztük C. elegansban vad, mutáns, RNAi-vel csendesített, gfp-vel jelzett autófág fehérjéket expresszáló törzsekben. Legfontosabb eredményeink a következők. (1) A bec-1/Atg6 eszenciális gén; a BEC-1 együttműködik az autofágiában szereplő III típusú PI3-kinázzal (LET-512/Vps34); komplexet képez az antiapoptotikus CED-9/Bcl-2-vel és csökkent szintje CED-3/Caspase-függő programozott sejthalált indukál; a bec-1 az autofágia és az apoptózis közötti kapocsként szerepelhet. (2) Mutációs és RNAi analízis szerint az autofágia szabályozásában szereplő inzulin/IGF szignalizáció sextől függő és korrelál a C. elegans tanulási képességével. (3) Az unc-51/Atg1, bec-1 és a lgg-1/Atg8 autofág gének inaktiválása gátolja a toxikus ioncsatorna-függő neurondegenerációt; a CeTOR által közvetített autofágiát gátló jelátviteli út védi a sejteket a nekrotikus pusztulástól; a fokozott autofágiával járó éhezés segíti a nekrózist. (4) Az unc-51 and bec-1 gén inaktiválása kis testméretet eredményez; az unc-51 és a bec-1 funkcióvesztéses mutációja szupresszálja nagy testméretű insulin/IGF-1 vagy TGF-β mutánsok fenotípusát; az autofág géneknek szerepük van a testméret szabályozásában. (5) Az autofágiában szereplő több gén (unc-51, bec-1, let-512) mutációiban fellépő membránátalakulások (pl. A multilammelláris és -vezikuláris testek expanziója, az ER tubularizációja) ezen géneknek az endomembrán szerkezetre gyakorolt eddig ismeretlen hatását tükrözik.
Results in English
We have studied autophagy and related genes in wild type C. elegans, strains treated with RNAi and expres- sing gfp-tagged proteins. Our most important results are the following. (1) The Atg6/bec-1 is essential for development; BEC-1 interacts with the class III PI3 kinase LET-512 with important role in autophagy; BEC-1 forms a complex with the antiapoptotic protein CED-9/Bcl-2; its depletion triggers CED-3/Caspase-dependent programmed cell death; bec-1 may represent a link between autophagy and apoptosis. (2) RNAi and mutation analysis shows that the insulin/IGF pathway implicated in the regulation of autophagy, is sex-dependent and correlates with the learning ability of the worm. (3) The inactivation of the autophagy genes unc-51/Atg1, bec-1 and lgg-1/Atg8 suppresses neurodegeneration in toxic ion channel mutants; the CeTOR signaling that downregulates autophagy protects neurons from necrotic cell death; nutrient deprivation promotes nec- rosis. (4) Mutational inactivation of unc-51 and bec-1 results in small body size; loss-of-function mutations in unc-51 and bec-1 suppress the giant phenotype of mutants with aberrant insulin/IGF-1 or TGF-β signaling; autophagy genes have role in regulation of body size. (5) Mutations of several autophagy genes (unc-51, bec-1, let-512) lead to special endomembrane changes (e.g. expansion of multilamellar and multivesicular bodies, tubularization of ER) pointing to hitherto unknown effect of these genes on the endo- membranes.
Full text http://real.mtak.hu/1736/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Vellai T, Takacs-Vellai K, Zhang Y, Kovacs AL, Orosz L, Muller F: Genetics: influence of TOR kinase on lifespan in C. elegans, Nature. 2003 Dec 11; 426(6967), 2003
Kovacs AL, Vellai T, Muller F: Autophagy in Caenorhabditis elegans, "Autophagy" Ed. Daniel J. Klionsky, Landes Bioscience 2004, Chapter 17, pp 216-223, 2004
Takacs-Vellai K, Vellai T, Puoti A, Passannante M, Wicky C, Streit A, Kovacs AL, Muller F: Inactivation of the autophagy gene bec-1 triggers apoptotic cell death in C. elegans, Curr Biol. 2005 Aug 23;15(16):1513-7, 2005
Kovacs AL, Papp E: Regulation of protein synthesis and autophagic-lyososomal protein degradation in isolated pancreatic acini, B2-029P, Poster presentation, 30th FEBS Congress - 9th IUBMB Conference Budapest, Hungary 2nd-7th July, 2005FEBS J 272: 157-157 Suppl. 1 JUL 2005, 2005
Kovacs AL, Feher J, Baksa A, Vellai T: Phenotypic characterisation of autophagy gene mutations in Caenorhabditis elegans, Gordon Research Conference, Autophagy In Stress, Development And Disease,April 24-29, 2005. Il Ciocco, Barga, Italy, 2005
Kovacs AL, Feher J, Kovács J, Pálfia Z, Takács-Vellai K, Vellai T: Electron microscopy of autophagy in Caenorhabditis elegans, 15th INTERNATIONAL C. elegans MEETING June 25–29, 2005.University of California, Los Angeles. Program and Abstracts Volume, Poster 908A, 2005
Vellai T, McCulloch D, Gems D, Kovacs AL: Effects of sex and insulin/insulin-like growth factor-1 signaling on performance in an associative learning paradigm in Caenorhabditis elegans., Genetics. 2006 Sep;174(1):309-16, 2006
Kovacs AL, Vellai T, Palfia Z, Rez G, Kovacs J.: Mechanism of autophagy and the role of autophagy genes in various metazoan cell types., 4th International Symposium on Autophagy: Exploring the Frontiers of Autophagy Research, October 1–5, 2006; Mishima, Japan; Oral Lecture, Autophagy 2006; 2:4, 336, 2006
Tóth ML., Simon P,. Kovacs AL and Vellai T: Influence of autophagy genes on ion-channel dependent neuronal degeneration in Caenorhabditis elegans, JCS ePress online publication date 27 Feb 2007; doi: 10.1242/jcs.03401, 2007
Aladzsity I, Tóth ML, Sigmond T, Szabó E, Bicsák B, Barna J, Orosz L,. Kovács AL, Vellai T: Autophagy genes unc-51 and bec-1 regulate cell size in Caenorhabditis elegans, Genetics, under revision, 2007
Kovács, A. L., Z. Pálfia, G. Réz, T. Vellai, and J. Kovács: Sequestration revisited: integrating traditional electron microscopy, de novo assembly and new results, Autophagy 2007; 3:655-62, 2007
Tóth, M. L., P. Simon, A. L. Kovács, and T. Vellai: Influence of autophagy genes on ion-channel-dependent neuronal degeneration in Caenorhabditis elegans, J Cell Sci, v. 120, p. 1134-1141., 2007
Vellai, T., M. L. Tóth, and A. L. Kovács: Janus-Faced Autophagy: A Dual Role of Cellular Self-Eating in Neurodegeneration?, Autophagy, v. 3, p. 461-63, 2007
Aladzsity I, Tóth ML, Sigmond T, Szabó E, Bicsák B, Barna J, Regos A, Orosz L, Kovács AL, Vellai T: Autophagy genes unc-51 and bec-1 are required for normal cell size in Caenorhabditis elegans, Genetics 2007; 177:655-60, 2007
Vellai T, Bicsák B,Tóth ML, Takács-Vellai K, Kovács AL: Regulation of cell growth by autophagy, Autophagy 4:4, p.507-509, 2008
Tóth ML, Sigmond T, Borsos E, Barna J, Erdélyi P, Takács-Vellai K, Orosz L, Kovács AL, Csikos G, Sass M, Vellai T: Longevity Pathways Converge on Autophagy Genes to Regulate Life Span in Caenorhabditis elegans., Autophagy; 4:3, p. 330-38, 2008
Klionsky DJ, ...Kovács AL, ... Vellai T, ....Deter RL: Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy in higher eukaryotes., Autophagy 2008; 4:1-25., 2008
Sigmond, T., Barna, J., Toth, M. L., Takacs-Vellai, K., Pasti, G., Kovacs, A. L., and Vellai, T.: Autophagy in Caenorhabditis elegans., Methods Enzymol 451, 521-40., 2008
Sigmond, T., Feher, J., Baksa, A., Pasti, G., Palfia, Z., Takacs-Vellai, K., Kovacs, J., Vellai, T., and Kovacs, A. L.: Qualitative and quantitative characterization of autophagy in Caenorhabditis elegans by electron microscopy., Methods Enzymol 451, 467-91., 2008



Back »