P-glycoprotein membrane microoenviroment and inhibition of pumpung by the combined application of modulators and specific antibody  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
48742
Type K
Principal investigator Szabó, Gábor
Title in Hungarian A P-glikoprotein membrán mikrokörnyezete és működésének gátolhatósága modulátor és antitest együttes alkalmazásával
Title in English P-glycoprotein membrane microoenviroment and inhibition of pumpung by the combined application of modulators and specific antibody
Panel Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent Department of Biophysics and Cell Biology (University of Debrecen)
Participants Bacsó, Zsolt
Fenyvesi, Ferenc
Goda, Katalin
Starting date 2005-01-01
Closing date 2008-12-31
Funding (in million HUF) 17.859
FTE (full time equivalent) 7.58
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A multidrog rezisztencia hátterében gyakran a P-glikoprotein (Pgp) pumpa működése áll, melynek gátlására jelentős erőfeszítések történnek világszerte. Az UIC2 antitest a fehérjét katalitikus ciklusa egy fázisában ismeri fel, és ott blokkolja. Az így elért gátlás azonban általában kisfokú, mert az antitest a sejtfelszíni Pgp-knek csak egy hányadához kötődik - vizsgálataink utóbbi jelenség megértésére és befolyásolására irányultak. Megállapítottuk, hogy egy korábbi munkáinkban leírt teszt segítségével azonosítható szubsztrát/modulátor (S/M) csoport bármelyik tagja jelenlétében az antitest az összes sejtfelszíni Pgp-hez kötődik és azt inaktív állapotba hozza. Ez a S/M-ok önmagukban hatástalan koncentrációja mellett valósul meg, és in vivo is megtörténik, mint azt xenotranszplantációs kísérletekben demonstráltuk. Megállapítottuk, hogy az UIC2 által mindig felismert Pgp-k hányada (pool I) lipid tutaj- (raft)- asszociált, klasztereket alkot és az UIC2 kötés nyomán fokozottan internalizálódik. Számos olyan fehérjét azonosítottunk, melyek a Pgp molekuláris környezetében vannak: ezek nagy része az aktomiozin-kapcsolt trafficking apparátus része. Az antitest által csak egyes S/M-ok jelenlétében felismert Pgp-k szoliter molekulák. Mindkét pool funkcionális Pgp molekulákat tartalmaz, a pool I valamilyen endogén szubsztrát által indukált ATPáz aktivitás során csapdázódik az UIC2 jelenlétében. A kétféle lipid környezet az eltérő oldékonyságú S-ok optimális transzportját szolgálhatja.
Results in English
P-glycoprotein (Pgp), an ABC transporter often responsible for the multidrug resistance of cancer cells, is recognized and inhibited by the UIC2 mAb that freezes the transporter in a particular phase of its catalytic state. However, the degree of this inhibition is mitigated by the lack of its binding to all cell surface Pgps, a phenomenon poorly understood. We have demonstrated that Pgp is present in two distinct subpopulations on the cell surface: Both pools contain functional Pgp molecules, but only pool I is recognized in the absence of exogeneous substrates/modulators (S/M-s), while pool II Pgps bind UIC2 only upon addition of certain S/M-s, identified by a test introduced by us earlier. In the presence of any of this group of S/M-s administered at such a low concentration which is insufficient to cause Pgp inhibition when used alone, the mAb can completely inhibit the pump also in vivo, as demonstrated in xenotransplantation experiments. Pgp molecules of the two pools could be distinguished in terms of membrane microdomain localization, clustering propensity, cytoskeletal anchorage, intracellular molecular neighbours, and trafficking characteristics. Endocytosis of Pgp involves the actin microfilament system, and primarily targets the raft associated pool I, when an ATP- conformational state is stabilized. The presence of the pump in two different lipid environment may be optimal for the transport of S-s with different solubilities.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=48742
Decision
Yes





 

List of publications

  
Ozvegy-Laczka C, Laczko R, Hegedus C, Litman T, Varady G, Goda K, Hegedus T, Dokholyan NV, Nikolay V, Sorrentino BP, Varadi A, Sarkadi B: Interaction with the 5D3 monoclonal antibody is regulated by intramolecular rearrangements but not by covalent dimer formation of the human ABCG2 multidrug transporter, J BIOL CHEM 283:(38) 26059-26070 (2008), 2008
Pál Mikecz, Teréz Márián, Tünde Miklovicz, László Galuska, Zoltán Krasznai, Katalin Goda, Lajos Trón, Zoltán Hernádi, Zoárd T. Krasznai: Daunorubicin and doxorubicin inhibit the 11C-choline accumulation in cancer cells, submitted, 2009
Krasznai ZT, Peli Szabo J, Nemeth E, Balkay L, Szabo G, Goda K, Galuska L, Tron L, Major T, Hernadi Z: Paclitaxel modifies the accumulation of tumor-diagnostic tracers in different ways in P-glycoprotein-positive and negative cancer cells, EUR J PHARM SCI 28:(3) 249-256, 2006
Goda K, Bacsó Zs, Nagy H, Fenyvesi F, Pataki J, Szabo G: The membrane microenvironment of P-glycoprotein, FEBS J, 2005
Zsolt Bacso*, Katalin Goda*, Zsuzsa Tóth, Orsolya Bársony, Ferenc Fenyvesi, Zsuzsa Birkó, Henrietta Nagy, Ákos Fábián, Gábor Balogh, György Lustyik, Sándor Bíró, Tamás Janáky, Gábor Szabó: Conformational-topological heterogeneity of cell-surface P-glycoprotein molecules, submitted, 2009
Goda K, Bacso Z, Szabo G.: Multidrug resistance through the spectacle of P-glycoprotein (review), Current Cancer Drug Targets, 2009 (in press), 2009
Goda K, Fenyvesi F, Bacso Z, Nagy H, Marian T, Megyeri A, Krasznai Z, Juhasz I, Vecsernyes M, Szabo G Jr.: Complete Inhibition of P-glycoprotein by Simultaneous Treatment with a Distinct Class of Modulators and the UIC2 Monoclonal Antibody., J Pharmacol Exp Ther. 2007 Jan;320(1):81-8. Epub 2006 Oct 18., 2007
Fenyvesi F, Fenyvesi E, Szente L, Goda K, Bacso Z, Bacskay I, Varadi J, Kiss T, Molnar E, Janaky T, Szabo G, Vecsernyes M: P-glycoprotein inhibition by membrane cholesterol modulation, EUR J PHARM SCI 34: 236-242, 2008
Pataki J, Szabo M, Lantos E, Szekvolgyi L, Molnar M, Hegedus E, Bacso Z, Kappelmayer J, Lustyik G, Szabo G.: Biological microbeads for flow-cytometric immunoassays, enzyme titrations, and quantitative PCR., Cytometry 68:45-52, 2005
Szekvolgyi L, Balint BL, Imre L, Goda K, Szabo M, Nagy L, Szabo G.: Chip-on-beads: flow-cytometric evaluation of chromatin immunoprecipitation., Cytometry A 2006 Oct 1;69(10):1086-91., 2006
Szekvolgyi L, Hegedus E, Molnar M, Bacso Z, Szarka K, Beck Z, Dombradi V, Austin C, Szabo G.: Nick-forming sequences may be involved in the organization of eukaryotic chromatin into approximately 50 kbp loops., Histochem Cell Biol. 2006 Jan;125(1-2):63-73. Epub 2005 Sep 30., 2006
Lóránt Székvölgyi, Zsuzsa Rákosy, Bálint L. Bálint, Endre Kókai, László Imre, György Vereb, Zsolt Bacsó, Katalin Goda, Sándor Varga, Margit Balázs, Viktor Dombrádi, László Nagy, and Gábor Szabó: Ribonucleoprotein-masked nicks at 50-kbp intervals, PNAS, 2007



Back »