Cell confluence dependent regulation of signaling by the PDGF receptor  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
75752
Type K
Principal investigator Vereb, György
Title in Hungarian A PDGF receptorok jelátvitelének sejtkonfluenciafüggő szabályozása
Title in English Cell confluence dependent regulation of signaling by the PDGF receptor
Keywords in Hungarian PDGFR, konfluencia, lipid tutajok, foszfatázok
Keywords in English PDGFR, cell confluence, lipid rafts, phosphatases
Discipline
Biophysics (e.g. transport mechanisms, bioenergetics, fluorescence) (Council of Medical and Biological Sciences)100 %
Ortelius classification: Physiological biophysics
Panel Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent Department of Biophysics and Cell Biology (University of Debrecen)
Participants Barok, Márk
Duarte, Lisboa
Friedländer, Elza
Losonczy, Gergely
Roszik, János
Simon, László
Szöllősi, János
Szöőr, Árpád
Ujlaky-Nagy, László
Starting date 2009-01-01
Closing date 2013-12-31
Funding (in million HUF) 37.103
FTE (full time equivalent) 15.84
state closed project
Summary in Hungarian
A vérlemezke eredetű növekedés faktor receptora (PDGFR) központi szerepet játszik élettani és kóros folyamatokban, pl. vérképzés, sebgyógyulás, fibrotikus betegségek, ateroszklerózis és tumorképződés. Konfluenciafüggő szabályozásának megértése fontos a keringő és szétszóródott daganatsejteket is figyelembe vevő hatékony anti-receptor terápiák tervezéséhez, a sebgyógyulás és hegesedés szabályozásához, valamint a fejlődésnek indult szövet-előállítási és regenerálási technikákhoz. A pályázat megvalósítása során a PDGFR beta jelenleg kevéssé ismert konfluenciafüggő szabályozását kívánjuk vizsgálni, különös tekintettel a lipid tutajok és foszfatázok szerepére, tér-és időfüggő molekuláris asszociációs és foszforilációs mintázatokat állapítva meg jelátvivő elemekről, valamint a receptorok membránforgalmát / degradációját, jelátviteli utakat aktiváló hatását, és a sejtek mRNS és protein szintű, valamint kinom szubsztrát profilját feltérképezve. A módszertani fejlesztések (bioluminszcencia RET receptor tirozinkinázok aktiválásának követésére, fluoreszcencia keresztkorrelációs spektroszkópia szupramolekuláris struktúrák in situ élő sejtben történő vizsgálatára) további hasonló kérdések megoldásához segítenek majd hozzá, míg a molekuláris biológia, sejtbiofizika és modern chip technológiák hatékony kombinációja egyedi multidiszciplináris megközelítést biztosít. Öt PhD hallgató és 4 posztdoktor képzésére is sor kerül a projekt folyamán, ennek egy része külföldi kollaborációs partnereknél zajlik majd.
Summary
Platelet derived growth factor receptors (PDGFR) are central to important physiological and pathological processes as haematopoesis, wound healing, fibrotic diseases, atherosclerosis and tumorigenezis. Understanding its regulation as a function of cell confluence is important in terms of designing effective tumor therapy targeting circulating or disseminated tumor cells, regulating wound healing and scarring as well as emerging techniques of tissue engineering. The present project wishes to examine the as yet little-known confluence dependent regulation of PDGF beta receptors, with special respect to the role of lipid rafts and phosphatases, assessing local time and space-dependent association and phosphorylation patterns of major signaling molecules, receptor trafficking / degradation and activation of downstream pathways, as well as kinome substrate spectrum and expression profiles at mRNA and proteome level of cells concerned. Methodological developments (bioluminescence RET assay for receptor tyrosine kinase activation, fluorescence crosscorrelation spectroscopy revealing in situ molecular assemblies in living cells) available to answer other similar questions, together with the combination of molecular biological, cell biophysical and array technologies represent state of the art and beyond. Education of graduate students, five PhD students and four postdocs will also be implemented, including training at international collaborators’ labs.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Fontos differenciális szabályozási mechanizmust azonosítottunk, mely a tumorsejtek konfluenciájának függvényében ugyanazon receptor tirozinkináz azonos ligandummal történő stimulálása esetén a tumor szükségletének megfelelő divergens sejtválaszokat produkál: a ritka kultúrák proliferatív, a konfluensek migratorikus választ adnak. Ennek hátterében végigkövethető a Grb2, RasGAP, és PLCgamma dokkolóhelyéül szolgáló tirozin oldalláncok differenciális foszforilácója, a következményesen eltérő MAPK és rhoA aktiváció, és a kimeneti oldalon az eltérő Ki67 és cortactin akkumuláció. Az Akt útvonal némileg erősebben aktiválódik a ritka kultúrákban, de nem tér el jelentősen. A megfigyelés több glioblasztóma sejtvonalra, és más receptor tirozinkinázokra (EGFR) is általánosítható, és kapcsolható az integrin b1 koszignalizációhoz, ezen keresztül a glia tumorok integrin függő terápia rezisztenciájához is. Azonban a primer sejttenyészetek, bár szintén fokozzák a PDGFR expressziót a lipid raftokban, a konfluenciával nem váltanak migrációt okozó jelátvitelre. A differenciális foszforiláció helyszíneként a GM1 gazdag lipid raftokat azonosítottuk. A jelenség hátterében feltehetőleg a PTPN4 és PTPN11 általi differenciális defoszforiláció áll, mely azon alapszik, hogy ezen foszfatázok konfluens sejtek stimulálásakor elhagyják a raftokat. Microarray vizsgálataink szerint a konfluencia közvetlen metabolikus hatásokon, és nem génexpresszión keresztük fejti ki szabályozó hatását.
Results in English
We have identified an important differential regulation of receptor tyrosine kinase signaling output yielding, from the very same receptor and ligand a divergent, yet sensible response as a function of cell culture confluence. Sparse cultures mainly start proliferative, MAPK based responses, while confluent culture show migratory, PLC based responses. The cellular response logically following the needs of tumor cells can be traced from the differential relative phosphorylation of relevant tyrosine residues serving as docking sites on the receptor for Grb2, RasGAP, and PLCgamma, through the differential activation of MAPK and rhoA, to accumulation of Ki67 or cortactin. The Akt pathway was only slightly more activated in sparse cultures. The principle was generalized for other glioblastoma lines and receptor tyrosine kinases (EGFR), and related also to co-signalling with integrin b1. However, primary cells that also express more PDGFR in lipid rafts with increasing cell confluence, do not switch to migratory signaling upon reaching confluence. GM1 rich lipid microdomains (rafts) have been demonstrated as the main membrane platforms where differential phosphorylation occurs. Differential dephophosrylation by phosphatases PTPN4 and PTPN11 that translocate to outside rafts in confluent cells could be the main mechanism behind. Microarray studies have revealed that the regulatory role of cell confluence is exerted via immediate metabolic pathways independent of gene expression.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=75752
Decision
Yes





 

List of publications

  
Fábián Á, Vereb G, Szöllősi J.: The hitchhikers guide to cancer stem cell theory: markers, pathways and therapy, Cytometry A. 2013 83(1):62-71., 2013
Fábián A, Barok M, Vereb G, Szöllõsi J.: Die hard: are cancer stem cells the Bruce Willises of tumor biology?, Cytometry A 75(1):67-74., 2009
Roszik J, Lisboa D, Szöllõsi J, Vereb G.: Evaluation of intensity-based ratiometric FRET in image cytometry--approaches and a software solution., Cytometry A 75(9):761-7., 2009
Vamosi G, Damjanovich S, Szollosi J, Vereb G.: Measurement of molecular mobility with fluorescence correlation spectroscopy., Curr Protoc Cytom Chapter 2:Unit2 15., 2009
Takács L, Tóth E, Berta A, Vereb G.: Stem cells of the adult cornea: from cytometric markers to therapeutic applications., Cytometry A 75(1):54-66., 2009
Szöőr Á, Szöllősi J, Vereb G.: Rafts and the battleships of defense: The multifaceted microdomains for positive and negative signals in immune cells., Immunol Lett 130(1-2):2-12., 2010
Barok M, Balázs M, Lázár V, Rákosy Z, Tóth E, Treszl A, Vereb G, Colbern GT, Park JW, Szöllősi J.: Characterization of a novel, trastuzumab resistant human breast cancer cell line., Front Biosci (Elite Ed) 2:627-40., 2010
Roszik J, Sebestyén Z, Govers C, Guri Y, Szöőr Á, Pályi-Krekk Z, Vereb G, Nagy P, Szöllősi J, Debets R.: T-cell synapse formation depends on antigen recognition but not CD3 interaction: Studies with TCR:zeta, a candidate transgene for TCR gene therapy., Eur J Immunol 41(5):1288-97., 2011
Takács L, Tóth E, Losonczy G, Szanto A, Bahr-Ivacevic T, Benes V, Berta A, Vereb G.: Differentially expressed genes associated with human limbal epithelial phenotypes: new molecules that potentially facilitate selection of stem cell enriched populations., Invest Ophthalmol Vis Sci 52(3):1252-60., 2011
Vondalova Blanarova O, Jelinkova I, Szöõr A, Skender B, Soucek K, Horvath V, Vaculova A, Andera L, Sova P, Szöllõsi J, Hofmanova J, Vereb G, Kozubik A.: Cisplatin and a potent platinum(IV) complex-mediated enhancement of TRAIL-induced cancer cells killing is associated with modulation of upstream events in the extrinsic apoptotic pathway, Carcinogenesis 32(1):42-51., 2011
Vereb G, Nagy P, Szöllősi J.: Flow cytometric FRET analysis of protein interaction., Methods Mol Biol 699:371-92., 2011
Fábián Á, Vereb G, Szöllősi J.: The Hitchhikers Guide to Cancer Stem Cell Theory: Markers, Pathways and Therapy, Cytometry A. 2013 83A(1):62-71., 2013
Fábián A, Barok M, Vereb G, Szöllõsi J.: Die hard: are cancer stem cells the Bruce Willises of tumor biology?, Cytometry A 75(1):67-74., 2009
Roszik J, Lisboa D, Szöllõsi J, Vereb G.: Evaluation of intensity-based ratiometric FRET in image cytometry--approaches and a software solution., Cytometry A 75(9):761-7., 2009
Vamosi G, Damjanovich S, Szollosi J, Vereb G.: Measurement of molecular mobility with fluorescence correlation spectroscopy., Curr Protoc Cytom Chapter 2:Unit2 15., 2009
Takács L, Tóth E, Berta A, Vereb G.: Stem cells of the adult cornea: from cytometric markers to therapeutic applications., Cytometry A 75(1):54-66., 2009
Vereb G, Matkó J, Szöllõsi J.: Cytometry of Fluorescence Resonance Energy Transfer, In: Darzynkiewicz Z, Robinson JP, Roederer M, editors. Essential Cytometry Methods: Elsevier. p 55-107., 2009
Szöőr Á, Szöllősi J, Vereb G.: Rafts and the battleships of defense: The multifaceted microdomains for positive and negative signals in immune cells., Immunol Lett 130(1-2):2-12., 2010
Barok M, Balázs M, Lázár V, Rákosy Z, Tóth E, Treszl A, Vereb G, Colbern GT, Park JW, Szöllősi J.: Characterization of a novel, trastuzumab resistant human breast cancer cell line., Front Biosci (Elite Ed) 2:627-40., 2010
Roszik J, Sebestyén Z, Govers C, Guri Y, Szöőr Á, Pályi-Krekk Z, Vereb G, Nagy P, Szöllősi J, Debets R.: T-cell synapse formation depends on antigen recognition but not CD3 interaction: Studies with TCR:zeta, a candidate transgene for TCR gene therapy., Eur J Immunol 41(5):1288-97., 2011
Takács L, Tóth E, Losonczy G, Szanto A, Bahr-Ivacevic T, Benes V, Berta A, Vereb G.: Differentially expressed genes associated with human limbal epithelial phenotypes: new molecules that potentially facilitate selection of stem cell enriched populations., Invest Ophthalmol Vis Sci 52(3):1252-60., 2011
Vondalova Blanarova O, Jelinkova I, Szöõr A, Skender B, Soucek K, Horvath V, Vaculova A, Andera L, Sova P, Szöllõsi J, Hofmanova J, Vereb G, Kozubik A.: Cisplatin and a potent platinum(IV) complex-mediated enhancement of TRAIL-induced cancer cells killing is associated with modulation of upstream events in the extrinsic a, Carcinogenesis 32(1):42-51., 2011
Vereb G, Nagy P, Szöllősi J.: Flow cytometric FRET analysis of protein interaction., Methods Mol Biol 699:371-92., 2011
Fábián Á, Horváth G, Vámosi G, Vereb G, Szöllősi J.: TripleFRET measurements in flow cytometry, Cytometry A. 2013 83(4):375-385., 2013
Petras M, Lajtos T, Friedlander E, Klekner A, Pintye E, Feuerstein BG, Szollosi J, Vereb G: Molecular interactions of ErbB1 (EGFR) and integrin-beta1 in astrocytoma frozen sections predict clinical outcome and correlate with Akt-mediated in vitro radioresistance., NEURO-ONCOLOGY 15: (8) 1027-1040, 2013




 

Events of the project

  
2014-03-26 14:24:08
Résztvevők változása



Back »