Az MBL-hez kapcsolódó szerin proteázok szubsztrát specificitása és fiziológiai jelentősége  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »
 

Projekt adatai

  
azonosító
64196
típus IN
Vezető kutató Gál Péter
magyar cím Az MBL-hez kapcsolódó szerin proteázok szubsztrát specificitása és fiziológiai jelentősége
Angol cím Substrate specificity and physiological relevance of MBL-associated serine proteases
magyar kulcsszavak szerin proteázok, természetes immunitás, moduláris felépítés, komplement rendszer
angol kulcsszavak serine proteases, innate immunity, modular structure, complement system
megadott besorolás
Általános biokémia és anyagcsere (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma)100 %
zsűri Nemzetközi együttműködési bizottság
Kutatóhely MTA SzBK Enzimológiai Intézet
projekt kezdete 2006-01-01
projekt vége 2007-12-31
aktuális összeg (MFt) 3.000
FTE (kutatóév egyenérték) 8.90
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
A komplement rendszer lektin útja a veleszületett immunitás egyik jelentős komponense. A szervezetbe behatoló patogén mikroorganizmusok felszínéhez lektin molekulák (MBL, fikolinok) kapcsolódnak kiváltva ezzel a hozzájuk kapcsolódó szerin proteáz zimogének (MASP-ok) aktivációját. Az aktiválódott szerin proteázok azután beindítanak egy proteolitikus kaszkádrendszert - a komplementrendszert - amely a betolakodó mikroorganizmusok megsemmisítéséhez vezet. Az MBL-hez kapcsolódó két legnagyobb mennyiségben jelen lévő szerin proteáz a MASP-1 és MASP-2. Mindkét proteáz hat doménből álló mozaikfehérje, ahol a katalitikus doménhez nemkatalitikus modulok kapcsolódnak, amelyek szabályozó szerepe még nem teljesen felderített. A kétféle MASP közül csak a kisebb mennyiségben jelenlévő MASP-2-ről bizonyosodott be, hogy képes beindítani a komplement kaszkádot. A főkomponens MASP-1 szubsztrátja(i) és fiziológiás szerepe nagyrészt ismeretlen. Kutatási tervünk célja a nemkatalitikus CCP domének szerepének tisztázása a MASP-ok működésében, valamint a MASP-1 fiziológiai szerepének felderítése. A MASP-1 és MASP-2 különböző fragmentumait rekombináns formában állítjuk elő és fizikai-kémiai valamint enzimológiai vizsgálatokat végzünk velük. Módszereket fogunk kidolgozni a MASP-1 és MASP-2 mennyiségének és enzimaktivitásának szelektív meghatározására szérum mintákban. A mérési módszert a későbbiekben a lektin út betegségekben betöltött szerepének a tanulmányozására használhatjuk.
angol összefoglaló
The lectin pathway of the complement system is a major component of the innate immunity. Lectin molecules (MBL and ficolins) bind to the surface of the invading pathogen microorganisms, which results in the activation of associated serine proteases (MASPs). The activated serine proteases then initiate the complement cascade which culminates in the destruction of the pathogens. The two most abundant MBL-associated proteases are MASP-1 and MASP-2. Both proteases have modular structure. The catalytic domain is preceded by five noncatalytic modules whose regulatory role has not fully clarified yet. Only MASP-2 has the ability to initiate the complement cascade. The natural substrate(s) and the physiological role of MASP-1, which is the major component of the MBL-MAPSs complexes, are unknown. The objectives of our research plan are to clarify the regulatory role of the noncatatlytic CCP modules in the enzymatic function of MASPs, and to reveal the physiological role of MASP-1. We will recombinantly express different fragments of MASP-1 and MASP-2 and characterize them by means of physico-chemical and enzymological methods. Methods will be developed for selective determination of serum level and activity of MASP-1 and MASP-2. These methods can be used to study the role of the lectin pathway in the pathogenesis of certain diseases.




 

Zárójelentés

  
kutatási eredmények (magyarul)
A komplement rendszer aktiválódásának lektin útja az egyik első védelmi vonalnak tekinthető a szervezet fertőzések elleni védekezésében. A mannóz kötő lektin (MBL) baktérium felszínhez való kötődése után szerin proteáz zimogének (MASP= MBL-kötött szerin proteáz) aktiválódnak, melyek többféle mechanizmus révén járulnak hozzá az idegen mikroorganizmus megsemmisítéséhez ill. eltávolításához. Munkánk során felderítettük, a proteolitikus kaszkádrendszer beindításáért felelős MASP-2 enzim autoaktiválódásásnak mechanizmusát atomi szinten. Felfedeztük a MASP-2 egy eddig ismeretlen biológiai funkcióját, amely kapcsolatot teremt a véralvadási és a komplement kaszkád között. A MASP-2 hasítja és aktiválja a protrombint. Ugyancsak részletesen tanulmányoztuk a MASP-1 trombin-szerű aktivitását is. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a vérben lévő két proteolitikus kaszkádrendszer szoros evolúciós és funkcionális kapcsolatban van egymással, a komplement lektin útja által indukált limitált koaguláció az immunvédekezés egy ősi formájának tekinthető.
kutatási eredmények (angolul)
The lectin pathway of the complement system forms one of the first defence lines against the infections in our body. Upon MBL (mannose-binding lectin) binds to the bacterial surface serine protease zymogens (MASP=MBL-associated serine protease) become activated, and the active MASPs contribute to the inactivation and elimination of the foreign microorganism in several ways. In the course of our work we revealed the detailed atomic mechanism of the autoactivation of MASP-2 that is responsible for the initiation of the complement cascade. We discovered a new biological function of MASP-2 which makes contact between the complement and the coagulation cascades. MASP-2 cleaves and activates prothrombin. We also studied the thrombin-like activity of MASP-1 in detail. These results suggest that the two proteolytic cascade systems are in close evolutionary and functional relationship. The limited coagulation induced by the lectin pathway of the complement system can be regarded as an ancient form of immunity.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=64196
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

  
Gál, P., Harmat, V., Ambrus, G., Závodszky, P.: MASP-2 crystal structure and uses thereof, Europen Patent No. 04762809.4-1212-DK2004000589, 2006
Beinrohr, L., Harmat, V., Dobó, J., Lőrincz, Zs., Gál, P., and Závodszky, P.: C1 inhibitor serpin domain structure reveals the likely mechanism of heparin potentiation and conformational disease, J. Biol. Chem. 282, 21100-21109, 2007
Gál, P., Barna, L., Kocsis, A. and Závodszky P.: Serine proteases of the classical and lectin pathways: Similarities and differences, Immunobiol. 212, 267-277, 2007
Krarup, A., Wallis, R., Presanis, J.S., Gál, P. and Sim, R.B.: Simultaneous activation of complement and coagulation by MBL-associated serine protease 2, PLoS ONE 2(7): e623. doi:10.1371/journal.phone.0000623, 2007
Kardos, J., Harmat, V., Palló, A., Barabás, O., Szilágyi K., Gráf, L., Náray-Szabó, G., Goto, Y., Závodszky, P., Gál, P.: Revisiting the mechanism of the autoactivation of the complement protease C1r in the C1 complex: Structure of the active catalytic region of C1r, Mol. Immunol. in press, 2008
Szeplaki, G., Varga, L., Laki, J., Dosa, E., Rugonfalvi-Kiss, S., Madsen, H.O., Prohaszka, Z., Kocsis, A., Gal, P., Szabo, A., Acsady, G., Karadi, I., Selmeci, L., Garred, P., Fust, G., Entz, L.: Low C1-inhibitor levels predict early restenosis after eversion carotid endarterectomy, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 27, 2756-62, 2007



vissza »