Decoding nuclear hormone receptor activity using chromatin immunoprecipitation in human primary immune cells  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
72730
Type NK
Principal investigator Nagy, László
Title in Hungarian Magreceptorok működésének genomszintü vizsgálata kromatin immunprecipitációval primer humán immun sejtekben
Title in English Decoding nuclear hormone receptor activity using chromatin immunoprecipitation in human primary immune cells
Keywords in Hungarian magreceptorok, genom szintű analízis, ChIP on chip, primer humán immunsejtek
Keywords in English nuclear hormone receptors, genome-wide analysis, ChIP on chip, primary human immun cells
Discipline
General biochemistry and metabolism (Council of Medical and Biological Sciences)35 %
Ortelius classification: Molecular biology
Epigenetics and gene regulation (Council of Medical and Biological Sciences)35 %
Genomics, comparative genomics, functional genomics (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Panel Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent Department of Biochemistry and Molecular Biology (University of Debrecen)
Participants Bálint, Bálint László
Barta, Endre
Széles, Lajos
Starting date 2008-04-01
Closing date 2012-03-31
Funding (in million HUF) 77.110
FTE (full time equivalent) 3.80
state closed project
Summary in Hungarian
Az emberi genomban tárolt információ kifejeződését transzkripciós faktorok biztosítják. A magreceptorok olyan transzkripciós faktorok, melyek aktivitását lipidoldékony molekulák szabályozzák. Az emberi genom megismerése lehetővé tette a fehérje kódoló gének kifejeződésének a vizsgálatát, de meglehetősen keveset tudunk a szabályozó régiók szerveződéséről és a cisz ható elemekről, különösen az egész genom kontextusában gondolkodva.
Egy olyan kísérletsorozatot tervezünk végrehajtani, amelynek során, elsősorban kromatin immunprecipitációs módszerekkel megvizsgáljuk, hogy hova kötődnek a genomban a PPARg, RARa, VDR es RXR receptorok egy normál primer emberi immunsejtben, a dendrititkus sejtekben. Ez a pályázat szerves folytatása az eddig elvégzett munkánknak, amelyben szisztematikusan feltérképeztük azokat az mRNS szintű változásokat, amelyeket a receptor aktiválása okoz ebben a sejttípusban. Az elvégzett vizsgálatok során bebizonyosodott, hogy a dendritikus sejtek kiválóan alkalmasak magreceptorok által szabályozott útvonalak térképezésére. Meg fogjuk határozni a hiszton módosításokat, DNS metilációt, DNáz hiperszenzitivást valamint az RNS pol II és receptor kötőhelyeket. Ezeket a kísérleteket először a genom egy kisebb szakaszán a CD1 klaszteren végezzük el majd kiterjesztjük a teljes genomra. A nyert adatok fontos új ismereteket adnak a receptorok működéséről és arról is, hogy hogyan történik a gének aktiválása illetve gátlása a teljes genom szintjén. Ezeket az adatokat kiegészítjük még olyan potenciálisan klinikailag is releváns informaciókkal mint SNPk megléte a szabályozó régiókban.
Summary
The expression of the information coded in the human genome is mediated via the activity of transcription factors. Nuclear hormone receptors are regulators of transcription in vertebrates in response to fatty ligand. The completion of the human genome has allowed the identification of expressed regions of protein coding genes, however, very little is known on the organization and distribution of their regulatory regions and cis-acting elements especially in the context of the entire genome.
We are proposing to carry out a series of unbiased sequence interrogation studies using principally chromatin immunprecipitation, of the genuine chromatin binding sites of nuclear hormone receptors PPARg, RARa, VDR and RXRa in primary human immune cells (dendritic cells). This effort is a logical continuation and extension of our previous work in which we have systematically analyzed the transcriptional changes at the mRNA level brought about by activation of these receptors. Those studies have established human primary dendritic cells as a cell type suitable for analyses of complex regulatory circuits coordinated by nuclear receptors and lipid signaling. The proposed mapping of histone modifications, DNA methylation, DNAse hypersensitivity along with RNA pol II binding and receptor occupancy will be carried out first on the cluster of CD1 genes on chromosome 1 as a model and later extended to the whole genome. This should provide us with a rich and unique source of data on the function of the receptors in a normal human cell type. In addition mechanistic insights into the regulatory logic of nuclear receptor circuits, transcriptional activation and repression will be gained along with clinically relevant information on SNPs localized to binding and regulatory regions.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatómunka során szisztematikusan feltérképeztük az un RXR heterodimer típusú receptorok szerepét a humán monocita eredetű dendritikus sejtek differenciálódása és immunfunkciói során. Ezek a receptorok a PPARg, LXR, VDR és RAR receptorok volta, melyeket kiegészítettünk az RXR receptorral is. A specikus utvonalak azonosítása mellett általános megállapításként elmondhattuk, hogy ez a receptorcsalad olyan molekuláris szenzorként működik, mely képes átprogramozni a sejt genkifejeződését külső és belső lipid szintek változása során. Összefüggést talaltunk az IL4 STAT6-on kerestüli szignalizációja és a PPARg receptor között és legújabban feltérképeztük a az RXR receptor genomi kötőhelyeit ls cisztromikus kölcsönhatásait is.
Results in English
During our work we have systematically mapped the so called RXR heterodimeric receptors roles in monocyte derived dendritic cells during differentiation and immune function. These receptors included PPARg, LXR, VDR and RXR and also included their heterodimeric partner RXR. Based on the data obtained one can conclude that besides the specialized pathways identified, these receptors act as molecular sensors in detecting changing extra and intracellular lipid levels. We have also identified an interaction between IL4 mediated STAT6 signaling and PPARg and most recently we have detrained the RXR cistrome and its interactions.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=72730
Decision
Yes





 

List of publications

  
Almeida, P.E., Silva, A.R., Monteiro, C.M., Töröcsik, D., D´Ávila, H, Dezsö B., Magalhães, K.G, Castro-Faria-Neto, H.C, Nagy L., and Bozza , P.T.: Mycobacterium bovis Bacillus Calmette-Guerin infection induces TLR2-dependent PPARγ expression and activation: functions in inflammation, lipid metabolism and pathogenesi, Journal of Immunology, 2009
Töröcsik, D., Baráth, M., Benkő, S., Széles, L., Dezső, B., Póliska, S., Hegyi, Z., Homolya, L., Szatmári, I., Lányi A., and Nagy, L.: Activation of LXR sensitizes human dendritic cells to inflammatory stimuli, Journal of Immunology, 2010
Töröcsik, D, Szanto, A and Nagy, L: Oxysterol signaling links cholesterol metabolism and inflammation via the Liver X Receptor in macrophages, Molecular aspects of medicine, 2009
Szeles, L., Poliska, S., Nagy, G., Szatmari, I., Szanto, A., Pap, A., Lindstedt, M., Santegoets, S., Ruehl, R., Dezso, B. and Nagy, L.: Transcriptome profiling of genes regualted by RXR and its permissive and nonpermissive partners in differentiating monocyte-derived dendritic cells, Molecular Endocrinology, 2010
Szanto, A., Balint L. B., , Nagy, Z., Barta, E., Dezso, B., Pap, A., Szeles, L., Poliska, S., Oros, M., Evans, R.M., Barak, Y., Schwabe, J. and Nagy, L.: STAT6 transcription factor is a facilitator of the nuclear receptor PPARγ-regulated gene expression in macrophages and dendritic cells, Immunity, 2010
Nagy, L., Szanto, A., Szatmari, I. and Szeles, L.: Decision-making by macrophages and dendritic cells using heterodimeric nuclear receptors to sense their lipid environment, Physiological Reviews 92(2) 739-789, 2012
Nakken, B., Varga, T., Szatmari, I., Szeles, L., Gyongyosi, A., Illarionov, P., Dezso, B., Gogolak, P., Rajnavolgyi, E. and Nagy, L.: PPARγ-regulated Cathepsin D is required for lipid antigen presentation by dendritic cells, Journal of Immunology 187:240-247, 2011
Brazda, P., Szekeres, T., Bravics, B., Tóth, K., Vámosi, G., and Nagy, L.: Live cell fluorescence correlation spectroscopy dissects the role of coregulator exchange and chromatin binding in retinoic acid receptor (RAR) mobility, Journal of Cell Science 124(21) 3631-3642, 2011
Mesko, B., Poliska, S. and Nagy, L.: Gene expression profiles in peripheral blood for the diagnosis of autoimmune diseases, Trends in Molecular Medicine 17:223-233, 2011
Oberoi, J., Fairall, L., Watson, P., Yang, J-C., Czimmerer, Z., Kampmann, T., Goult, B., Greenwood, J., Gooch, J., Kallenberger, B., Nagy, L., Neuhaus, D. and Schwabe, J.W.R.: Structural basis for the assembly of the SMRT/NCoR core transcriptional repression machinery, Nature Structural and Molecular Biology 18: 177–184, 2011
Varga, T. and Nagy, L.: Nuclear receptors, transcription factors linking lipid metabolism and immunity:, European Journal of Clinical Investigations 38:695-707, 2008
Szatmari, I. and Nagy, L.: Nuclear receptor signaling in dendritic cells connects lipids, the genome and immune function, The EMBO Journal 27(18):2353-2362, 2008
Itoh, T., Fairall, L. Amin, A., Inaba, Y., Szanto, A., Balint, L.B., Nagy, L. Yamamoto, K. and Schwabe, J.W.R.: Structural basis for the activation of PPARγ by oxidised fatty acids, Nature Structural and Molecular Biology 15:924-931, 2008
Szanto, A and Nagy, L: The many faces of PPARg: anti-inflammatory by any means ?, Immunobiology 213:789-80, 2008
Széles, L., Keresztes, G., Töröcsik, D., Balajthy, Z., Krenács, L., Póliska, S., Steinmeyer, A., Zuegel, A., Pruenster, M., Rot, A. and Nagy, L.: 1,25-dihydroxyvitaminD3 is an autonomous regulator of the transcriptional changes leading to a tolerogenic dendritic cell phenotype, Journal of Immunology 182(4):2074-2083, 2008
Széles, L., Keresztes, G., Töröcsik, D., Balajthy, Z., Krenács, L., Póliska, S., Steinmeyer, A., Zuegel, A., Pruenster, M., Rot, A. and Nagy, L.: 1,25-dihydroxyvitaminD3 is an autonomous regulator of the transcriptional changes leading to a tolerogenic dendritic cell phenotype, Journal of Immunology, 2009



Back »