Analysis of hydrogen peroxide signaling in mammalian cells using novel molecular tools  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
106138
Type K
Principal investigator Geiszt, Miklós
Title in Hungarian A hidrogén peroxid jelátvitelben betöltött szerepének vizsgálata új molekuláris módszerek segítségével
Title in English Analysis of hydrogen peroxide signaling in mammalian cells using novel molecular tools
Keywords in Hungarian hidrogén peroxid, növekedési faktor, NADPH oxidáz, jelátvitel, mitokondrium
Keywords in English hydrogen peroxide, growth factor, NADPH oxidase, signaling, mitochondria
Discipline
Analysis, modelling and simulation of biological systems (Council of Medical and Biological Sciences)100 %
Panel Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent Dept. of Physiology (Semmelweis University)
Participants Kovács, István
Lányi, Árpád
Petheo, Gábor
Sirokmány, Gábor
Timár, Csaba István
Zana, Melinda
Starting date 2013-01-01
Closing date 2017-06-30
Funding (in million HUF) 38.208
FTE (full time equivalent) 9.53
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
Munkánk során a hidrogén peroxid jelátviteli hatásait vizsgáltuk emlős sejtekben, új molekuláris biológiai módszerekkel. Több évvel ezelőtt megfigyelték azt a jelenséget, hogy az epidermális növekedési faktor (EGF) hatására, keratinocita eredetű sejtvonalakban hidrogén peroxid (H2O2) termelődik. A H2O2-termelés enzimatikus háttere azonban ismeretlen volt. Kutatásaink során megállapítottuk, hogy keratinocita eredetű sejtvonalakban, az EGF hatására termelődő H2O2 forrása a Duox1 enzim. Azt is kimutattuk, hogy a Duox1 enzim aktiválódása az EGF-el kiváltott kalcium szignál hatására jön létre. A sejtekben EGF hatására keletkező H2O2 szignál peroxiredoxin és tioredoxin fehérjék oxidálását hozta létre. Eredményeink arra utalnak, hogy a Duox1-et expresszáló sejtvoanalakban az agonisták hatására kialakuló kalcium jel redox szignállá alakulhat. További kísérleteinkben a Nox4 enzim intracelluláris lokalizációját és működési mechanizmusát vizsgáltuk. Kimutattuk, hogy a Nox4 együttműködik a p22phox fehérjével, amely elengedhetetlen a Nox4 stabilitásához. Azt is megállapítottuk, hogy a Nox4-p22phox az endoplazmatikus retikulum (ER) membránjában olyan orientációban található, hogy az enzimkomplex ROS termelése a sejtalkotó lumene felé történik. Eredményeink arra utalnak, hogy a Nox4 működése hozzájárul az ER komplex redox környezetének kialakulásához.
Results in English
In our work, we investigated the signaling effects of hydrogen peroxide in mammalian cells by new molecular biological tools. Several years ago, it was observed that hydrogen peroxide (H2O2) production is stimulated by the epidermal growth factor (EGF) in keratinocyte-derived cell lines. However, the enzymatic background of H2O2 production was unknown. In our research, we found that the source of H2O2 in EGF-treated cell lines is the Duox1 enzyme. It has also been shown that activation of the Duox1 enzyme is triggered by the EGF-induced calcium response. The H2O2 signal generated by cells induced the oxidation of peroxiredoxin and thioredoxin proteins. Our results suggest that in Duox1-expressing cell lines the calcium signal elicited by agonists is transformed into a redox signal. In our further experiments, the intracellular localization and the mechanism of action of the Nox4 enzyme were investigated. We have shown that Nox4 co-operates with the p22phox protein, which is essential for the stability of Nox4. It has also been found that Nox4-p22phox is in the membrane of the endoplasmic reticulum (ER) in an orientation that the enzyme produces ROS into the lumen of the organelle. Our results suggest that the activity of Nox4 contributes to the formation of the redox environment of the ER.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=106138
Decision
Yes





 

List of publications

 
Booth DM, Enyedi B, Geiszt M, Várnai P, Hajnóczky G.: Redox Nanodomains Are Induced by and Control Calcium Signaling at the ER-Mitochondrial Interface., Molecular Cell, 2016
Donkó A, Moranda S, Korzeniowska A, Boudreaua HE, Zanab M, Hunyady L, Geiszt M, Leto TL: Hypothyroidism-associated missense mutation impairs NADPH oxidase activity and intracellular trafficking of Duox2, FREE RADICAL BIOLOGY AND MEDICINE, 2014
Péterfi Z, Tóth ZE, Kovács HA, Lázár E, Sum A, Donkó Á, Sirokmány G, Shah AM, Geiszt M: Peroxidasin-like protein: A novel peroxidase homologue in the human heart, CARDIOVASCULAR RESEARCH, 2014
Péterfi Z, Geiszt M: Peroxidasins: novel players in tissue genesis, TRENDS IN BIOCHEMICAL SCIENCES, 2014
Kovacs I, Horvath M, Kovacs T, Somogyi K, Tretter L, Geiszt M, Petheo GL: Comparison of proton channel, phagocyte oxidase, and respiratory burst levels between human eosinophil and neutrophil granulocytes., FREE RADICAL RESEARCH, 2014
Kovacs I, Horvath M, Lanyi A, Petheo GL, Geiszt M: Reactive oxygen species-mediated bacterial killing by B lymphocytes., J LEUKOCYTE BIOL 97: (6) 1133-1137, 2015
Lázár E, Péterfi Z, Sirokmány G, Kovács HA, Klement E, Medzihradszky KF, Geiszt M: Structure-function analysis of peroxidasin provides insight into the mechanism of collagen IV crosslinking, FREE RADICAL BIO MED 83: 273-282, 2015
Booth DM, Enyedi B, Geiszt M, Várnai P, Hajnóczky G: Redox Nanodomains Are Induced by and Control Calcium Signaling at the ER-Mitochondrial Interface, Molecular Cell, 2016
Sirokmány G, Donkó Á, Geiszt M: Nox/Duox family of NADPH oxidases: lessons from knockout mouse models, Trends. Pharmacol. Sci., 2016
Sirokmány G, Pató A, Zana M, Donkó Á, Bíró A, Nagy P, Geiszt M: Epidermal growth factor-induced hydrogen peroxide production is mediated by dual oxidase 1, Free Radical Biology and Medicine, 2016
Kovacs I, Horvath M, Lanyi A, Petheo GL, Geiszt M: Reactive oxygen species-mediated bacterial killing by B lymphocytes., J LEUKOCYTE BIOL 97: (6) 1133-1137, 2015
Lázár E, Péterfi Z, Sirokmány G, Kovács HA, Klement E, Medzihradszky KF, Geiszt M: Structure-function analysis of peroxidasin provides insight into the mechanism of collagen IV crosslinking, FREE RADICAL BIO MED 83: 273-282, 2015
Margittai É , Enyedi B , Csala M , Geiszt M , Bánhegyi G: Composition of the redox environment of the endoplasmic reticulum and sources of hydrogen peroxide, Free Radical Biology and Medicine, 2015
Sirokmány G, Pató A, Zana M, Donkó Á, Bíró A, Nagy P, Geiszt M: Epidermal growth factor-induced hydrogen peroxide production is mediated by dual oxidase 1, Free Radical Biology and Medicine, 2016
Sirokmány G, Donkó Á, Geiszt M: Nox/Duox family of NADPH oxidases: lessons from knockout mouse models, Trends. Pharmacol. Sci., 2016
Zana Melinda, Enyedi Balázs, Geiszt Miklós: AZ ENDOPLAZMÁS RETIKULUM OXIDATÍV KÖRNYEZETÉNEK VIZSGÁLATA PERMEBILIZÁLT SEJTEKEN, A Magyar Élettani Társaság LXXVII. Vándorgyűlése, 2013, 2013
Lázár Enikő, Benis Gréta, Péterfi Zalán, Klement Éva, Medzihradszky Katalin, Geiszt Miklós: AZ EMLŐS PEROXIDAZIN SZERKEZET-FUNKCIÓ VIZSGÁLATA, A Magyar Élettani Társaság LXXVII. Vándorgyűlése, 2013, 2013
Sirokmány Gábor, Pató Anna, Geiszt Miklós: DUOX1 AKTIVITÁS VIZSGÁLATA EPIDERMÁLIS SEJTEKEN, A Magyar Élettani Társaság LXXVII. Vándorgyűlése, 2013, 2013
Péterfi Z, Tóth ZE, Kovács HA, Lázár E, Sum A, Donkó Á, Sirokmány G, Shah AM, Geiszt M: Peroxidasin-like protein: A novel peroxidase homologue in the human heart, CARDIOVASCULAR RESEARCH, 2014
Donkó A, Moranda S, Korzeniowska A, Boudreaua HE, Zanab M, Hunyady L, Geiszt M, Leto TL: Hypothyroidism-associated missense mutation impairs NADPH oxidase activity and intracellular trafficking of Duox2, FREE RADICAL BIOLOGY AND MEDICINE, 2014
Kovacs I, Horvath M, Kovacs T, Somogyi K, Tretter L, Geiszt M, Petheo GL: Comparison of proton channel, phagocyte oxidase, and respiratory burst levels between human eosinophil and neutrophil granulocytes., FREE RADICAL RESEARCH, 2014
Péterfi Z, Geiszt M: Peroxidasins: novel players in tissue genesis, TRENDS IN BIOCHEMICAL SCIENCES, 2014





 

Events of the project

 
2017-01-04 09:52:15
Résztvevők változása




Back »