General biochemistry and metabolism (Council of Medical and Biological Sciences)
50 %
Ortelius classification: Molecular biology
General biochemistry and metabolism (Council of Medical and Biological Sciences)
50 %
Ortelius classification: Biochemistry
Panel
Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent
Institute of Molecular Life Sciences (Research Center of Natural Sciences)
Participants
Ádám, Csaba Liliom, Károly Némethné Szabó, Beáta
Starting date
2011-02-01
Closing date
2015-01-31
Funding (in million HUF)
30.854
FTE (full time equivalent)
5.59
state
closed project
Summary in Hungarian
Az epidermális növekedési faktor (EGF) jelpályája sok vonatkozásban jól ismert, ugyanakkor nem tisztázott, hogy a növekedési hormon miként szabályozza a sejtmozgást vagy a sejtek szétterülését. Előkísérleteink arra utalnak, hogy a PX és SH3 doménnel rendelkező fehérjék családjába tartozó Tks4/HOFI állványfehérje meghatározó szerepet játszhat az EGF-függő aktin polimerizáció szabályozásában. Jelen projektünkben ennek a szerepnek a részletes feltárására vállalkozunk. A Tks4/HOFI fehérje fontosságát aláhúzza az a tény is, hogy mind állatmodellben, mind az emberi Frank-Ter Haar szindrómában kimutatták, hogyha a fehérje génje sérül, súlyos fejlődési rendellenességek jelennek meg. Irodalmi adatok alapján a területen dolgozó kutatók a Tks4/HOFI és Tks5/FISH fehérjék szerepét a vándorló sejtek podoszómáinak szabályozásában látja. Ugyanakkor mi úgy gondoljuk, hogy a súlyos genetikai defektusok alapvetően a növekedési jelpálya sérülésének tulajdonítható. Kísérleteinkben biokémiai módszerekkel, illetve sejt- és állatmodelleken szeretnénk bizonyítani, hogy a Tks4 és Tks5 fehérjék az EGF jelátvitel szerves részét képzik.
Summary
Although many aspects of the signalling pathway of the epidermal growth factor (EGF) have been identified, it is still unclear how EGF regulates cell migration or cell spreading. Based on our preliminary experiments, it seems that Tks4/HOFI belonging to the family of PX and SH3 domain-containing proteins plays a crucial role in the EGF-dependent actin polymerization. In the current project we wish to reveal the function of Tks4/HOFI in depth. The importance of Tks4/HOFI is underlined by recent findings showing that when the gene of Tks4/HOFI is injured, for example in the Frank-Ter Haar syndrome, serious developmental defects are accumulated in the patients. Based on the literature, scientists believe that the major function of Tks4/HOFI and Tks5/FISH proteins is to regulate podosome formation in migrating cells. However, we suppose that the dramatic developmental defects seen in animal model and in human patients are attributable to impaired function of the growth signal. To prove the roles of Tks scaffold proteins in the EGF signaling biochemical methods and cell- and animal models will be used.
Final report
Results in Hungarian
Pályázatunk munkatervében vállaltuk, hogy tanulmányozzuk a Tks4 fehérjecsalád szerepét az EGF jelpályájában. Kimutattuk, hogy a Tks4 az Src kinázon keresztül komplexet képez az aktivált EGF receptorraL. Ennek kapcsán a Tks4 PX doménje segítségével is a sejtmembrán közelébe kerül, ahol az Src tirozin oldalláncokon foszforilálja. siRNS-se történt csendesítés segítségével megállapítottuk, hogy a Tks4 szerepet játszik HeLa sejtek EGF-és szérum-stimulusra történő mozgásában. Egy svájci céggel való együttműködés keretében a Tks4 számos interakciós fehérjepartnerét sikerült azonosítanunk. Az interakciók validálása folyamatban van. Kimutattuk továbbá, hogy a Tks4 rokonfehérjéje, a Tks5, szintén szerepet játszik az EGF jelpályában, ugyanis EGF kezelés hatására tirozinon foszforilálódik és a sejtmembránhoz transzlokálódik. Végezetül, sikerült előállítanunk a Tks4 génhiányos egeret, mely drámai morfológiai eltéréseket mutat a vad egerekhez képest.
Results in English
In our research proposal we have promised to investigate the role of Tks family members in the EGF signalling pathway. We demonstrated that Tks4 forms a complex with the EGF receptor via the src tyrosine kinase. This interaction and the binding of the PX domain of the protein to the plasma membrane result in the phosphorylation of Tks4 on tyrosine residues. Gene silencing of Tks4 using siRNA technique revealed that Tks4 plays an important role in the EGF- and serum-induced cell movement. Based on a cooperation with a Swiss company, we managed to identify a number of protein binding partners of Tks4. Validation of those interactions is ongoing. In addition, it has been shown that the related Tks5 protein also plays a central role in the EGF signalling pathway, as in response to EGF Tks4 is tyrosine phosphorylated and localises to the plasma membrane. Finally, a Tks4 knock-out mouse strain was generated which shows dramatic morphological changes compared to wild type animals.
Krause-Gruszczynska M, Boehm M, Rohde M, Tegtmeyer N, Takahashi S, Buday L, Oyarzabal OA, Backert S.: The signaling pathway of Campylobacter jejuni-induced Cdc42 activation: Role of fibronectin, integrin beta1, tyrosine kinases and guanine exchange factor Vav2., Cell Commun Signal, 2011
Lányi A, Baráth M, Péterfi Z, Bőgel G, Orient A, Simon T, Petrovszki E, Kis-Tóth K, Sirokmány G, Rajnavölgyi E, Terhorst C, Buday L and Geiszt M: The Homolog of the Five SH3-Domain Protein (HOFI/SH3PXD2B) Regulates Lamellipodia Formation and Cell Spreading., PLoS One, 2011
Buday L and Sipeki S: Isoenzyme Selective Phosphoinositide 3-Kinase Inhibition: What do the Stones Kill?, Curr Signal Transd T, 2011
Bögel G, Gujdár A, Geiszt M, Lányi Á, Fekete A, Sipeki S, Downward J, Buday L.: Frank-ter Haar syndrome protein Tks4 regulates epidermal growth factor-dependent cell migration., J Biol Chem, 2012
Pesti S, Balázs A, Udupa R, Szabó B, Fekete A, Bőgel G, Buday L.: Complex formation of EphB1/Nck/Caskin1 leads to tyrosine phosphorylation and structural changes of the Caskin1 SH3 domain., Cell Commun Signal., 2012
Róna G, Marfori M, Borsos M, Scheer I, Takács E, Tóth J, Babos F, Magyar A, Erdei A, Bozóky Z, Buday L, Kobe B, Vértessy BG.: Phosphorylation adjacent to the nuclear localization signal of human dUTPase abolishes nuclear import: structural and mechanistic insights., Acta Crystallogr D Biol Crystallogr., 2013
Beke D, Szekrényes Z, Pálfi D, Róna G, Balogh I, Maák PA, Katona G, Czigány Zs, Kamarás K, Rózsa B, Buday L, Vértessy B, Gali A: Silicon carbide quantum dots for bioimaging, JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH, 2013
Róna G, Borsos M, Ellis JJ, Mehdi AM, Christie M, Környei Z, Neubrandt M, Tóth J, Bozóky Z, Buday L, Madarász E, Bodén M, Kobe B, Vértessy BG.: Dynamics of re-constitution of the human nuclear proteome after cell division is regulated by NLS-adjacent phosphorylation, Cell Cycle, 2014
