A harántcsíkolt izom citoszkeleton hierarchikus mechanobiológiája  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
109480
típus K
Vezető kutató Kellermayer Miklós Sándor Zoltán
magyar cím A harántcsíkolt izom citoszkeleton hierarchikus mechanobiológiája
Angol cím Hierarchical mechanobiology of the striated-muscle cytoskeleton
magyar kulcsszavak titin, miozin, aktin, dezmin, kontraktoszóma, egymolekula biofizika, lézercsipesz, AFM, izomrost-mechanika, multifoton mikroszkópia
angol kulcsszavak titin, myosin, actin, contractosome, single-molecule biophysics, optical tweezers, AFM, muscle-fiber mechanics, multi-photon microscopy
megadott besorolás
Biofizika (pl. transzport-mechanizmusok, bioenergetika, fluoreszcencia) (Orvosi és Biológiai Tudományok)100 %
Ortelius tudományág: Molekuláris biofizika
zsűri Molekuláris és Szerkezeti Biológia, Biokémia
Kutatóhely Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet (Semmelweis Egyetem)
résztvevők Balog Erika
Bárdosné Nagy Irén
Bozó Tamás
Ferenczy György
Gróf Pál
Kaposi András
Kis Petik Katalin
Kiss Balázs
Mártonfalvi Zsolt
Murvai Csilla Ünige
Osváth Szabolcs
Schay Gusztáv
Simon Melinda
Tordai Hedvig
projekt kezdete 2013-09-01
projekt vége 2018-08-31
aktuális összeg (MFt) 27.996
FTE (kutatóév egyenérték) 15.05
állapot aktív projekt





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
Pályázatuk utolsó, záró évében elsősorban projektjeink lekerekítésére és eredményeink közlésére fókuszáltunk. Összességében a pályázati időszak igen termékeny volt, és számos fontos felfedezést tettünk a harántcsíkolt izom citoszkeletális rendszeréről, és ezen belül különösen a titin óriásfehérje biofizikai tulajdonságairól. A titinben alacsony, fiziológiás erőknél kitekeredni képes doméneket fedeztünk fel; egy újonnan fejlesztett módszer, a meniszkusz erővel történő molekulanyújtás segítségével vizualizálni tudtuk a titin mentén kitekeredett doméneket; felfedeztük, hogy a titin képes erőkifejtésre a gombolyodó doménjei által; végül leírtuk, hogy a titin, a feltételezésekkel ellentétben, nem egy egyszerű geometriai templátja a miozin vastag filamentumnak, hanem annak hosszát dinamikus mechanizmussal szabályozza. A fenti eredmények mellett számos olyan kísérlet történt, egyéb biomolekuláris rendszereken (nanoskálájú lipid rendszerek, DNS, fibrin, amiloid fibrillum, bakteriofágok), amelyek hozzájárultak egymolekula biofizikai és nanotechnológiai metodikai arzenálunk továbbfejlesztéséhez.
kutatási eredmények (angolul)
In the final year of the proposal much attention has been devoted to wrapping up several projects and publishing our results. Altogether, throughout this grant proposal quite significant discoveries have been made about the muscle cytoskeleton, particularly about the biophysical behavior of the giant protein titin. We discovered domains in the molecule that unfold at very low, physiologically quite relevant forces; a novel method of meniscus-force molecule-stretching allowed us to visualize the location of the domains unfolded by mechanical force; we discovered that titin is able to generate force by the folding of its domains; and we uncovered that titin is not a geometrical template of the thick filament but is likely to regulate thick-filament length by a dynamic mechanism. In additon to our focus strictly on sarcomeric proteins, we also explored addional, related nanoscale systems which allowed us to develop novel methodologies. Accordingly, we explored the behavior of nanoscale lipid systems (liposomes and cochleates), the elasticity and high-resolution structure of filamentous biomolecules (DNA, fibrin, amyloid fibrils), and the nanomechanical behavior of bacteriophages.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=109480
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
Batta G, Soltész L, Kovács T, Bozó T, Mészár Z, Kellermayer M, Szöllősi J, Nagy P.: Alterations in the properties of the cell membrane due to glycosphingolipid accumulation in a model of Gaucher disease, Sci Rep. 2018 Jan 9;8(1):157, 2018
Kellermayer MSZ, Vörös Z, Csík G, Herényi L.: Forced phage uncorking: viral DNA ejection triggered by a mechanically sensitive switch., Nanoscale. 2018 Jan 25;10(4):1898-1904., 2018
Kellermayer M, Sziklai D, Papp Z, Decker B, Lakatos E, Mártonfalvi Z.: Topology of interaction between titin and myosin thick filaments, J. Struct Biol. 2018 May 5. pii: S1047-8477(18)30116-3., 2018
Feller T, Hársfalvi J, Csányi C, Kiss B, Kellermayer M.: Plasmin-driven fibrinolysis in a quasi-two-dimensional nanoscale fibrin matrix, J Struct Biol. 2018 Sep;203(3):273-280., 2018
Vörös Z, Csík G, Herényi L, Kellermayer M.: Temperature-dependent nanomechanics and topography of bacteriophage T7, J Virol. 2018 Aug 8. pii: JVI.01236-18., 2018
Osváth S, Herényi L, Agócs G, Kis-Petik K, Kellermayer M.: Label-free Multiscale Transport Imaging of the Living Cell., Biophys J. 2018 Aug 8. pii: S0006-3495(18)30921-4., 2018
Mártonfalvi Z, Bianco P, Linari M, Caremani M, Nagy A, Lombardi V, Kellermayer M.: Low-force transitions in single titin molecules reflect a memory of contractile history, J Cell Sci. 127, 858-870, 2014
Mártonfalvi Z, Kellermayer M.: Individual globular domains and domain unfolding visualized in overstretched titin molecules with atomic force microscopy, PLoS One. 2014 Jan 20;9(1):e85847. doi: 10.1371/journal.pone.0085847, 2014
Tímea Feller, Miklós S.Z. Kellermayer and Balázs Kiss: Nano-thrombelastography of fibrin during blood plasma clotting, J. Struct. Biol. 186, 462, 2014
Balázs Kiss and Miklós S.Z. Kellermayer: Stretching desmin filaments with receding meniscus reveals large axial tensile strength, J. Struct. Biol. 186, 472, 2014
Pletikapic, G., Lannon, H., Murvai, Ü., Kellermayer, M.S.Z., Svetlicic, V. and Brujic: Self-assembly of polysaccharides gives rise to distinct mechanical signatures in marine gels, Biophys. J. 107, 355-364, 2014
Huszár IN, Mártonfalvi Z, Laki AJ, Iván K, Kellermayer M.: Exclusion-zone dynamics explored with microfluidics and optical tweezers, Entropy 16, 4322-4337, 2014
Bozó T, Brecska R, Gróf P, Kellermayer MS.: Extreme resilience in cochleate nanoparticles, Langmuir 20, 839-845, 2015
Murvai Ü, Somkuti J, Smeller L, Penke B, Kellermayer MS.: Structural and nanomechanical comparison of epitaxially and solution-grown amyloid β25-35 fibrils, Biochim Biophys Acta 1854(5):327-332, 2015
Bianco P, Mártonfalvi Z, Naftz K, Kőszegi D, Kellermayer M.: Titin Domains Progressively Unfolded by Force Are Homogenously Distributed along the Molecule, Biophys J. 109(2):340-5., 2015
Osteikoetxea-Molnár A, Szabó-Meleg E, Tóth EA, Oszvald Á, Izsépi E, Kremlitzka M, Biri B, Nyitray L, Bozó T, Németh P, Kellermayer M, Nyitrai M, Matko J.: The growth determinants and transport properties of tunneling nanotube networks between B lymphocytes., Cell Mol Life Sci. PMID: 27125884, 2016
Bozó T, Mészáros T, Mihály J, Bóta A, Kellermayer MS, Szebeni J, Kálmán B.: Aggregation of PEGylated liposomes driven by hydrophobic forces., Colloids Surf B Biointerfaces. 147:467-474., 2016
Csaba I. Pongor, Pasquale Bianco, György Ferenczy, Richárd Kellermayer and Miklós Kellermayer: Optical trapping nanometry of hypermethylated CpG-island DNA, Biophys. J. 112, 512–522, 2017
Ricardo H. Pires, Maria J. Saraiva, Ana M. Damas, Miklós S. Z. Kellermayer: Force spectroscopy reveals the presence of structurally modified dimers in transthyretin amyloid annular oligomers, J. Mol. Rec. 2017 Mar 30(3). DOI 10.1002/jmr.2587, 2017
Zsuzsanna Vörös, Gabriella Csík, Levente Herényi and Miklós S. Z. Kellermayer: Stepwise reversible nanomechanical buckling in a viral capsid, Nanoscale 9, 1136-1143, 2017
Zsolt Mártonfalvi, Pasquale Bianco, Katalin Naftz, György G. Ferenczy, Miklós Kellermayer: Force generation by titin folding, Prot. Sci. 2017. DOI 10.1002/pro.3117, 2017
Bozó, T., Wacha, A., Mihály, J., Bóta, A. and Kellermayer, M.S.Z.: Dispersion and stabilization of cochleate nanoparticles, Eur. J. Pharm. Biopharm. 117, 270-275, 2017
Tóth E.A., Oszvald Á., Péter M., Balogh G., Osteikoetxea-Molnár A., Bozó T., Szabó-Meleg E., Nyitrai M., Derényi I., Kellermayer M., Yamaji T., Hanada K., Vígh L., Matkó J.: Nanotubes connecting B lymphocytes: High impact of differentiation-dependent lipid composition on their growth and mechanics., BBA Mol Cell Biol Lipids 1862, 991, 2017





 

Projekt eseményei

 
2016-03-21 09:15:11
Résztvevők változása




vissza »