Interaction of signaling proteins with lysophospholipid mediators  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
82092
Type K
Principal investigator Liliom, Károly
Title in Hungarian Jelátviteli fehérjék kölcsönhatása lizofoszfolipid mediátorokkal
Title in English Interaction of signaling proteins with lysophospholipid mediators
Keywords in Hungarian jelátvitel, fehérjedomén, lipid mediátor, kötési mechanizmus, szabályozás
Keywords in English signal transduction, protein domain, lipid mediator, binding mechanism, regulation
Discipline
General biochemistry and metabolism (Council of Medical and Biological Sciences)60 %
Ortelius classification: Biochemistry
Signal transduction (Council of Medical and Biological Sciences)20 %
Structural biology (crystallography and EM) (Council of Medical and Biological Sciences)20 %
Panel Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent Institute of Molecular Life Sciences (Research Center of Natural Sciences)
Participants Baksa, Attila
Besztercei, Balázs
Kovács, Erika
Pál-Gábor, Henriett
Starting date 2010-04-01
Closing date 2014-03-31
Funding (in million HUF) 20.854
FTE (full time equivalent) 12.15
state closed project
Summary in Hungarian
A jelátviteli folyamatok során a sejtfelszíni receptorok aktivációja szelektív génátírássá vagy közvetlen sejtfiziológiai reakcióvá fordítódik le. Ennek az eseménysornak a legjobban feltárt részletei azok a fehérje-fehérje kölcsönhatások, amelyek összetett - receptorokat, állványfehérjéket, szabályozó fehérjéket és kinázokat tartalmazó - jelátviteli komplexek képződéséhez vezetnek. Ezek a komplex struktúrák tipikusan a sejtmembránhoz kapcsolódva jönnek létre és a lipidek aktív szerepet játszanak összetételük kialakításában. Ennek ellenére a jelátviteli fehérjék membránhoz kapcsolódása, illetve a lipidekkel való kölcsönhatásuknak aktivitásukra kifejtett hatása csak kevéssé ismert. Jelen pályázat keretében szisztematikusan kívánom tanulmányozni a jelátviteli fehérjék és a jelátvitelben szintén meghatározó szerepet betöltő lizofoszfolipid mediátorok kölcsönhatását. A molekuláris szintű tanulmányozáshoz kiaknázom az előnyeit annak, hogy a jelátviteli fehérjék moduláris felépítésűek. Munkámban a releváns fehérjemodulok expresszióját követően vizsgálom lizofoszfolipid mediátorokhoz kötődésüket, valamint annak funkcionális következményeit megalapozott biokémiai és biofizikai módszerekkel.
Summary
Signal transduction means that the activation of cell-surface receptors leads to selective gene transcriptions or immediate cell-physiological reactions. This process involves the formation of multicomponent signaling complexes build of receptors, scaffold and regulator proteins and kinases. Protein interactions with lipids are essential in the formation of these complexes at membrane interfaces. Despite this fact, the understanding of the mechanism of binding of the signaling proteins to membranes as well as its consequences to their activities are rather scarce. In this proposal I plan to study systematically the interaction of signaling proteins with lysophospholipid mediators which also play substantial roles in signaling. I will take advantage of the fact that signaling proteins consist of several modules or domains and many specific domain-domain interactions are known. Following the expression and purification of the relevant protein domains I will study the molecular mechanism of their binding to lysophospholipid mediators as well as the functional consequences of it with established biochemical and biophysical methods.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A pályázat fő célkitűzése egyes, a plazmamembránhoz asszociálódó fehérje-domének és a jelátviteli folyamatokban a membránalkotó foszfolipidekből keletkező lizofoszfolipid természetű lipid mediátorok kölcsönhatásainak feltárása. Kísérleteinkben megmutattuk, hogy a sejtek általános kalcium-szenzor fehérjéje, a kalmodulin az előkísérleteinkben azonosított szfingozil-foszforilkolinnal analóg módon köti a szfingozint, amely kötés gátolja a kalmodulin működését in vitro és in vivo is. Jellemeztük a kalmodulin-GAP43 kölcsönhatást szfingozin jelenlétében. A kalmodulin-rokon S100A4 fehérje lizofoszfolipid mediátor kötését szintén feltérképeztük. A gelsolin fibrilláris-aktin-hálózatot szabályozó fehérjében egy split-PH-domént azonosítottunk és meghatároztuk annak lizofoszfatidsav-kötő jellemzőit. Előállítottuk a Grp1 és az Akt1 PH-doménjeit. A három domén vizsgálatával megmutattuk, hogy a foszftidil-inozitol-polifoszfátok kötéséről ismert PH-domének szelektíven képesek lizofoszfatidsavat is kötni, új lehetőségeket teremtve a jelátviteli folyamatok szabályozására. Előállítottuk az EPAC1 cAMP-aktivált fehérje DEP-doménjét és jellemeztük lizofoszfolipid-kötését. Előállítottuk a Caskin1 és a Grb2 SH3-doménjeit és megmutattuk, hogy szelektíven kötik a lizofoszfatidsavat. Előállítottuk az NCK1 fehérje SH2-doménjét és jellemeztük lizofoszfatidsav-kötését. A projekt során azonosított fehérjedomén - lizofoszfolipid mediátor kölcsönhatások fiziológiai szerepének tanulmányozása folyamatban van.
Results in English
The specific aims of the project were the identification and characterization of lipid-protein interactions arise between membrane-associated signaling protein domains and lysophospholipid mediators generated during signal transduction processes. In our experiments we showed that calmodulin, the ubiquitous calcium-sensor protein, interacts with sphingosine, similarly to sphingosylphosphorylcholine we identified in our preliminary experiments, leading to the inhibition of calmodulin’s function in vitro and in vivo. We characterized the calmodulin-GAP43 interaction in the presence of sphingosine, and also determined the calmodulin-related S100A4 protein’s lysophospholipid binding profile. We identified a split-PH domain in the actin-severing protein gelsolin and characterized its lysophosphatidic acid binding. We expressed the PH domains of Grp1 and Akt1. Studying these domains we concluded that several PH domains are capable of lysophosphatidic acid binding, besides their well-characterized binding to phosphatidylinositol polyphosphates, leading to novel possibilities to regulate signal transduction processes. We expressed the DEP domain from the cAMP-activated protein EPAC1, the SH3 domains of Caskin1 and Grb2, and the SH2 domain of Nck1, and characterized their selective bindings to lysophosphatidic acid. Studies to uncover the physiological roles for the interactions between protein domains and lysophospholipid mediators, identified during the project, are in progress.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=82092
Decision
Yes





 

List of publications

  
Besztercei B, Baksa A, Liliom K: Interaction of lysophosphatidic acid with PH domains, FEBS J 279: (1) 158, 2012
Baksa A, Varga A, Major B, Besztercei B, Liliom K: Studying the interaction between lysophosphatidic acid and the PH domain of gelsolin, FEBS J 279: (1) 153, 2012
Kovacs E, Xu L, Pasek DA, Liliom K, Meissner G: Regulation of ryanodine receptors by sphingosylphosphorylcholine: involvement of both calmodulin-dependent and -independent mechanisms., BIOCHEM BIOPH RES CO 401: (2) 281-286, 2010
Szeltner Z, Morawski M, Juhász T, Szamosi I, Liliom K, Csizmók V, Tölgyesi F, Polgár L: GAP43 shows partial co-localisation but no strong physical interaction with prolyl oligopeptidase., BIOCHIM BIOPHYS ACTA 1804: (12) 2162-2176, 2010
Judit E Szabó, Veronika Németh, Veronika Papp-Kádár, Kinga Nyíri, Ibolya Leveles, Ábris Á Bendes, Imre Zagyva, Gergely Róna, Hajnalka Pálinkás, Balázs Besztercei, Olivér Ozohanics, Károly Vékey, Károly Liliom, Judit Tóth, Beáta G Vértessy: Highly potent dUTPase inhibition by a bacterial repressor protein reveals a novel mechanism for gene expression control, NUCLEIC ACIDS RES 42: (19) 11912-11920, 2014
Ruisanchez E, Dancs P, Kerek M, Nemeth T, Farago B, Balogh A, Patil R, Jennings BL, Liliom K, Malik KU, Smrcka AV, Tigyi G, Benyo Z: Lysophosphatidic acid induces vasodilation mediated by LPA1 receptors, phospholipase C, and endothelial nitric oxide synthase., FASEB J 28: (2) 880-890, 2014
Sajo R, Liliom K, Muskotal A, Klein A, Zavodszky P, Vonderviszt F, Dobo J: Soluble components of the flagellar export apparatus, FliI, FliJ, and FliH, do not deliver flagellin, the major filament protein, from the cytosol to the export gate., BBA-MOL CELL RES 1843: (11) 2414-2423, 2014
Varga A, Gráczer É, Chaloin L, Liliom K, Závodszky P, Lionne C, Vas M: Selectivity of kinases on the activation of tenofovir, an anti-HIV agent, EUR J PHARM SCI 48: (1-2) 307-315, 2013
Bolen AL, Naren AP, Yarlagadda S, Beranova-Giorgianni S, Chen L, Norman D, Baker DL, Rowland MM, Best MD, Sano T, Tsukahara T, Liliom K, Igarashi Y, Tigyi G: The phospholipase A1 activity of lysophospholipase A-I links platelet activation to LPA production during blood coagulation., J LIPID RES 52: (5) 958-970, 2011
Cervenak J, Bender B, Schneider Z, Magna M, Carstea BV, Liliom K, Erdei A, Bosze Z, Kacskovics I: Neonatal FcR overexpression boosts humoral immune response in transgenic mice., J IMMUNOL 186: (2) 959-968, 2011
Iliás A, Liliom K, Greiderer-Kleinlercher B, Reitinger S, Lepperdinger G: Unbinding of hyaluronan accelerates the enzymatic activity of bee hyaluronidase., J BIOL CHEM 286: (41) 35699-35707, 2011
Varga A, Chaloin L, Sági G, Sendula R, Gráczer É, Liliom K, Závodszky P, Lionne C, Vas M: Nucleotide promiscuity of 3-phosphoglycerate kinase is in focus: implications for the design of better anti-HIV analogues, MOL BIOSYST 7: (6) 1863-1873, 2011




 

Events of the project

  
2011-04-04 14:38:20
Résztvevők változása



Back »