Az első eukarióta nikotinsav katabolikus útvonal feltárása az Aspergillus nidulans modellszervezetben  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »
 

Projekt adatai

  
azonosító
119516
típus K
Vezető kutató Hamari Zsuzsanna
magyar cím Az első eukarióta nikotinsav katabolikus útvonal feltárása az Aspergillus nidulans modellszervezetben
Angol cím Exploring the first eukaryotic nicotinic acid catabolic pathway in the model organism Aspergillus nidulans
magyar kulcsszavak nikotinsav, NDC klaszter, génexpresszió szabályozás, géndeléció, enzimaktivitás, biokonverzió
angol kulcsszavak nicotinic acid, NDC clusters, regulation of gene expression, gene deletion, enzyme activity, bioconversion
megadott besorolás
Mikrobiológia: virológia, bakteriológia, parazitológia, mikológia (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma)100 %
zsűri Genetika, Genomika, Bioinformatika és Rendszerbiológia
Kutatóhely Mikrobiológiai Tanszék (Szegedi Tudományegyetem)
résztvevők Ámon Judit
Bokor Eszter
projekt kezdete 2016-10-01
projekt vége 2022-06-30
aktuális összeg (MFt) 46.717
FTE (kutatóév egyenérték) 12.84
állapot aktív projekt





 

Zárójelentés

  
kutatási eredmények (magyarul)
A projekt fókuszában az első eukarióta nikotinsav katabolikus útvonal felderítése állt. Aspergillus nidulansban azonosítottuk az útvonal génjeit, regulációját, és a teljes útvonalat minden köztes metabolitjával. 11 ko-regulált gént azonosítottunk (hxnS, T, R, P, Y, Z, X, W, V, M és N), melyek 3 génklaszterbe rendeződtek. A klaszterszerveződés Ascomycoták körében mutatott változatossága fényt derített a metabolikus génklaszterek kialakulásának plasztikus jellegére. 56 szimpla és halmozott hxn géneléciós mutánst hoztunk létre és vizsgálatukkal felderítettük az A. nidulans nikotinsav katabolikus útvonalát, mely alapvetően eltért a bakteriális útvonalaktól. A 2,3,6-trihidroxipiridint követő katabolikus lépések új metabolitok, az 5,6-dihidroxipiperidin-2-on és a 3-hidroxipiperidin-2,6-dion felfedezéséhez vezettek. Valószínűsítjük, hogy ezen metabolitok a nikotinsav származék 6-hidroxinikotinsav és 2,5-dihidroxipiridin-hez hasonlóan gyógyszer és herbicid hatóanyagok prekurzorai lehetnek, így a kutatás eredménye az iparban hasznosulhat. Kiderítettük, hogy a katabolikus útvonal két lépése, a HxnX és a HxnW enzimreakciók a peroxiszómákban zajlanak. Az HxnX a PTS-1 szignálja révén kerül be a peroxiszómákba, míg az HxnW-t az HxnX juttatja be fizikai interakciót követő kotranszport mechanizmussal. A projekt eredményeit 3 publikációban és két kéziratban írtuk le, 18 hazai illetve nemzetközi konferencián mutattuk be, valamint 2 PhD disszertáció és 8 BSc/MSc diplomamunka részét képezték.
kutatási eredmények (angolul)
The main focus of the project was the description of an eukaryotic nicotinate catabolic pathway for the first time in Aspergillus nidulans including the identification of the pathway genes, study of their regulation and deciphering the complete catabolic pathway. We fulfilled all of these aims. We found 11 co-regulated genes (hxnS, T, R, P, Y, Z, X, W, V, M and N) that are organized in three distinct clusters in A. nidulans. This organization is variable across various species of the Ascomycota, which revealed both the plasticity and the reticulate character of metabolic cluster evolution. Through the generation, study and UHPLC-HRMS measurements of 56 single and multiple deletion strains we deciphered the nicotinate catabolic pathway in A. nidulans, which showed clear differences from previously described prokaryotic pathways. Catabolic steps downstream to 2,3,6-trihydroxypyridine differ from those in prokaryotes and lead to the newly identified intermediate metabolites 5,6-dihydroxypiperidine-2-one and 3-hydroxypiperidine-2,6-dione. The identification of these new metabolites may be of pharmaceutical and/or agricultural importance. Additionally, we found that two catabolic steps performed by HxnX and HxnW occurs in the peroxisomes. HxnX enters the peroxisomes by having a PTS-1 signal, while HxnW is transported to the peroxisomes by piggybacking of HxnX. This work resulted in 3 articles, 2 manuscripts, 18 conference presentations, 2 PhD theses and 8 BSc/MSc theses.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=119516
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

  
Bokor Eszter, Ámon Judit, Varga Mónika, Szekeres András, Hegedűs Zsófia, Jakusch Tamás, Szakonyi Zsolt, Flipphi Michel, Vágvölgyi Csaba, Gácser Attila, Scazzocchio Claudio, Hamari Zsuzsanna: A complete nicotinate degradation pathway in the microbial eukaryote Aspergillus nidulans, COMMUNICATIONS BIOLOGY 5: (1) 723, 2022
Bokor Eszter, Flipphi Michel, Kocsubé Sándor, Ámon Judit, Vágvölgyi Csaba, Scazzocchio Claudio, Hamari Zsuzsanna: Genome organization and evolution of a eukaryotic nicotinate co-inducible pathway, OPEN BIOLOGY 11: (9) 210099, 2021
Eszter Bokor, Judit Ámon, Mónika Varga, András Szekeres, Zsófia Hegedűs, Tamás Jakusch, Michel Flipphi, Csaba Vágvölgyi, Attila Gácser, Claudio Scazzocchio, Zsuzsanna Hamari: Nicotinate degradation in a microbial eukaryote: a novel, complete pathway extant in Aspergillus nidulans, BIORXIV - THE PREPRINT SERVER FOR BIOLOGY, 2021
Judit Ámon, Eszter Bokor, Csaba Vágvölgyi, Zsuzsanna Hamari: In vitro study of the neofunctionalization of the nicotinate hydroxylase HxnS, a paralogue of the xanthine dehydrogenase HxA, ACTA MICROBIOLOGICA ET IMMUNOLOGICA HUNGARICA 68: (Supplement 1) pp. 55-56., 2021
Zsuzsanna Hamari, Eszter Bokor, Judit Ámon, Zsófia Hegedűs, Mónika Varga, András Szekeres, Tamás Jakusch, Csaba Vágvölgyi: Nicotinate degradation in a microbial eukaryote: a novel, complete pathway extant in Aspergillus nidulans, ACTA MICROBIOLOGICA ET IMMUNOLOGICA HUNGARICA 68: (Supplement 1) pp. 69-70., 2021
Eszter Bokor, Judit Ámon, Mónika Varga, András Szekeres, Claudio Scazzocchio, Csaba Vágvölgyi, Zsuzsanna Hamari: The nicotinic acid pathway of Aspergillus nidulans includes a reversible conversion to 6-hydroxynicotinic acid, In: 15th European Conference on Fungal Genetics (ECFG15): Program and Abstracts, (2020) pp. 235-235., 2020
Eszter Bokor, Judit Ámon, Csaba Vágvölgyi, Zsuzsanna Hamari: Verification of back-conversion of 6-hydroxynicotinic acid to nicotinic acid in the nicotinate catabolic route, ACTA MICROBIOLOGICA ET IMMUNOLOGICA HUNGARICA 66: pp. 121-122., 2019
Eszter Bokor, Judit Ámon, Claudio Scazzocchio, Csaba Vágvölgyi, Zsuzsanna Hamari: Structural homology function predictions for fungal nicotinate catabolising enzymes, , 2020
Eszter Bokor, Judit Ámon, Mónika Varga, András Szekeres, Claudio Scazzocchio, Csaba Vágvölgyi, Zsuzsanna Hamari: The nicotinic acid pathway of Aspergillus nidulans includes a reversible conversion to 6-hydroxynicotinic acid, , 2020
Judit Ámon, Eszter Bokor, Csaba Vágvölgyi, Claudio Scazzocchio, Zsuzsanna Hamari: In vitro enzyme evolution of Purine Hydroxylase I (HxA) and Purine Hydroxylase II (HxnS), , 2020
Judit Ámon, Nikoletta Szemerédi, Eszter Bokor, Csaba Vágvölgyi, Zsuzsanna Hamari: Obtaining of hxnSΔ hxnTΔ hxnRc7 and hxnSΔ hxnTΔ hxnYΔ hxnRc7 multi-deletion mutants in Aspergillus nidulans, ACTA MICROBIOLOGICA ET IMMUNOLOGICA HUNGARICA 66: pp. 116-117., 2019
Ámon J, Bokor E, Hamari Zs: Structure and function analysis of the nicotinic acid catabolic pathway specific transcription factor, HXNR in Aspergillus nidulans, In: [Department of Public Health Faculty of Medicine University of Szeged] (szerk.) (szerk.) 19th Danube-Kris-Mures-Tisa (DKMT) Euroregional Conference on Environment and Health: Program and abstracts. Szeged: University of Szeged, Faculty of Medicine, 2017. pp. 37., 2017
Bokor E, Ámon J, Vágvölgyi Cs, Hamari Zs: Investigation of the initial steps of the nicotinic acid degradation pathway in Aspergillus nidulans, In: [Department of Public Health Faculty of Medicine University of Szeged] (szerk.) (szerk.) 19th Danube-Kris-Mures-Tisa (DKMT) Euroregional Conference on Environment and Health: Program and abstracts. Szeged: University of Szeged, Faculty of Medicine, 2017. pp. 15., 2017
Bokor E, Ámon J, Keisham K, Vágvölgyi Cs, Hamari Zs: The GATA factor AreA is a positive co-regulator of the nicotinic acid catabolic pathway, In: Carolina Garcia Sabaté (szerk.) (szerk.) EMBO Conference: From Functional Genomics to Systems Biology . Heidelberg, Németország, 2016.11.12-2016.11.15. Kiadvány: Heidelberg: 2016. pp. 177, 2016
Ámon J, Keisham K, Bokor E, Kelemen E, Vágvölgyi C, Hamari Z: Sterigmatocystin production is restricted to hyphae located in the proximity of hülle cells, J BASIC MICROB 58: (7) pp. 590-596., 2018
Amon J, Fernandez-Martin R, Bokor E, Cultrone A, Kelly JM, Flipphi M, Scazzocchio C, Hamari Z: A eukaryotic nicotinate-inducible gene cluster: convergent evolution in fungi and bacteria, OPEN BIOL 7: (12) Paper 170199. 17 p. , 2017
E. Bokor, J. Ámon, C. Vágvölgyi, M. Flipphi, C. Scazzocchio, Z. Hamari: Investigation of the role of hxn genes in the nicotinic acid catabolic process of Aspergillus nidulans, ECFG14 Abstract book, 2018
Bokor Eszter, Ámon Judit, Vágvölgyi Csaba, Hamari Zsuzsanna: Az hxnS, hxnT és hxnY gének nikotinsav- lebontásban betöltött szerepének vizsgálata Aspergillus nidulansban/ Investigation of the role of the hxnS, hxnT and hxnY genes in the nicotinic acid catabolic pathway in Aspergillus nidulans, MIKOLÓGIAI KÖZLEMÉNYEK-CLUSIANA 56: (1) pp. 73-75., 2017
Eszter Bokor, Judit Ámon, Csaba Vágvölgyi, Zsuzsanna Hamari: Functional role of hxn genes in the nicotinate catabolism of Aspergillus nidulans, ACTA MICROBIOLOGICA ET IMMUNOLOGICA HUNGARICA 64: (Supplement 1) pp. 113-113., 2017
Judit Ámon, Eszter Bokor, Csaba Vágvölgyi, Zsuzsanna Hamari: Comprehensive analysis of HxnT, an enzyme of the nicotinate catabolic route, ACTA MICROBIOLOGICA ET IMMUNOLOGICA HUNGARICA 64: (Supplement 1) pp. 107-107., 2017
Ulbert Áron, Ámon Judit, Bokor Eszter, Keisham Kabichandra, Vágvölgyi Csaba, Hamari Zsuzsanna: Egy direkt szelekciós rendszer kifejlesztése funkcióvesztéses hxnR mutánsok izolálására/ Development of a direct selection system for the isolation of hxnR loss-of-function mutants, MIKOLÓGIAI KÖZLEMÉNYEK-CLUSIANA 56: (1) pp. 154-155., 2017
Eszter Bokor, Judit Ámon, Kabichandra Keisham, Csaba Vágvölgyi, Zsuzsanna Hamari: Identification of HxnS gene product as the earlier characterized purine hydroxylase II, In: Márialigeti, Károly (szerk.) A Magyar Mikrobiológiai Társaság 2016. évi nagygyűlése és a XII. Fermentációs Kollokvium, Magyar Mikrobiológiai Társaság (MMT) (2016) p. 11., 2016
Judit Ámon, Eszter Bokor, Kabichandra Keisham, Csaba Vágvölgyi, Zsuzsanna Hamari: The intracellular localization of the transcription factor HxnR in Aspergillus nidulans, In: Márialigeti, Károly (szerk.) A Magyar Mikrobiológiai Társaság 2016. évi nagygyűlése és a XII. Fermentációs Kollokvium, Magyar Mikrobiológiai Társaság (MMT) (2016) p. 4., 2016
Judit Ámon, Eszter Bokor, Kabichandra Keisham, Csaba Vágvölgyi, Zsuzsanna Hamari: Otaining and characterization of constitutive HxnR mutants - structure-and-function analysis, In: Márialigeti, Károly (szerk.) A Magyar Mikrobiológiai Társaság 2016. évi nagygyűlése és a XII. Fermentációs Kollokvium, Magyar Mikrobiológiai Társaság (MMT) (2016) p. 4., 2016



vissza »