Cooperative actions of Trx/GSH systems and the CARS2 system in mediating protein polysulfidation  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
126766
Type KH
Principal investigator Nagy, Péter
Title in Hungarian A tioredoxin és glutation rendszerek és a CARS2 rendszer együttműködése a fehérje poliszulfidáció szabályozásában
Title in English Cooperative actions of Trx/GSH systems and the CARS2 system in mediating protein polysulfidation
Keywords in Hungarian fehérje perszulfid, poliszulfid, tioredoxin és glutation rendszerek, CARS2
Keywords in English protein persulfide, polysulfide, thioredoxin and glutathione systems, CARS2
Discipline
General biochemistry and metabolism (Council of Medical and Biological Sciences)100 %
Ortelius classification: Enzimology
Panel Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent Molekuláris Immunológia és Toxikológia Osztály (National Institute of Oncology)
Participants Ditrói, Tamás
Dóka, Éva
Erdélyi, Katalin
Hajdu, Dorottya Zsuzsanna
Huber, Krisztina
Starting date 2017-12-01
Closing date 2020-10-31
Funding (in million HUF) 19.932
FTE (full time equivalent) 3.63
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
Jelentősen hozzájárultunk a reaktív kénszármazékok redox biokémiájának vizsgálatához: Bizonyítékot nyertünk a fehérje perszulfidáció oxidatív stressz elleni védő hatására. Tovább jellemeztük a tioredoxin rendszer szerepét perszulfidáció által gátolt jelátviteli fehérjék reaktivációjában. Részletes információt gyűjtöttünk különböző alkilálószerek hatásáról per/poliszulfid részecskék jelölésében. Megmutattuk, hogy az erősen elektrofil ágensek roncsoló hatásúak a hosszabb kénláncokra, ami a perszulfid szintek alábecsléséhez vezet, valamint megzavarják a kénrészecskék speciációját a köztük lévő egyensúlyok eltolása által. A HPE-IAM stabilizáló hatásra révén alkalmasnak bizonyult perszulfid meghatározásra sejt- és szövetmintákból. Adatokat szolgáltattunk a perszulfid részecskék eloszlására és szállítására a sejtekben. Egy szilárd, kristályosítható perszulfid donort mutattunk be (Cys-SSS-Cys; cisztein triszulfid), a szulfán kének ellenőrzött adagolásához. Ennek alkalmazása a sejtek életképességének látszólagos növekedését okozta, vélhetően perszulfid export által. Az általunk továbbfejlesztett monobromobimán módszert alkalmaztuk homocisztinuriás betegek plazmájából való szulfid mérésre, valamint az ATB-346, egy szulfidot kibocsátó gyulladáscsökkentő gyógyszerjelölt fejlesztésében. Új módszereket mutattunk be a mieloperoxidáz szulfid általi gátlásának követésére. Feltártuk a perszulfidok redukáló hatását a mioglobin oxigént tartalmazó és vas(III)-as formájára nézve.
Results in English
We made essential contribution to the redox biochemistry of reactive sulfur species: We provided evidence for the protective function of protein persulfidation under oxidative stress. We further characterized the role of the thioredoxin system in the reactivation of signaling enzymes inhibited by persulfidation. We gained detailed information about the per/polysulfide labeling capacity of various alkylating agents. We showed that harsh electrophiles are detrimental to polysulfur chains, causing underestimation of persulfide levels. HPE-IAM was proved effective for reliable persulfide measurements from cells and tissues, due to its stabilizing property. We gathered data on the speciation and trafficking of per/polysulfides in cells. We showed that alkylation may perturb the distribution of small molecule and protein bound sulfur species by shifting equilibria. A solid phase, crystallized donor, Cys-SSS-Cys (cysteine trisulfide) was presented for controlled sulfane sulfur delivery. It caused apparent increased cell viability, which was interpreted by persulfide export. The monobromobiname method for H2S determination was optimized and applied in the plasma of homocystinuria patients as well as for the development of ATB-346, a sulfide releasing anti-inflammatory drug. We reported novel methods to monitor the inhibiton of myeloperoxidase by H2S. We contributed to a study showing that persulfides efficiently reduce oxy- and ferric myoglobin.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=126766
Decision
Yes





 

List of publications

 
Dóka É, Ida T, Dagnell M, Abiko Y, Luong N C, Balog N, Takata T, Espinosa B, Nishimura A, Cheng Q, Funato Y, Miki H, Fukuto J M, Prigge J R, Schmidt E E, Arnér E S J, Kumagai Y, Akaike T, Nagy P: Control of protein function through oxidation and reduction of persulfidated states., SCIENCE ADVANCES 6: (1) eaax8358, 2020
Nagy Péter, Dóka Éva, Ida Tomoaki, Akaike Takaaki: Measuring Reactive Sulfur Species and Thiol Oxidation States, ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING, 2020
Bogdándi Virág, Ditrói Tamás, Bátai István Zoárd, Sándor Zoltán, Minnion Magda, Vasas Anita, Galambos Klaudia, Buglyó Péter, Pintér Erika, Feelisch Martin, Nagy Peter: Nitrosopersulfide (SSNO-) Is a Unique Cysteine Polysulfidating Agent with Reduction-Resistant Bioactivity, ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING, 2020
Wallace John L, Nagy Peter, Feener Troy D, Allain Thibault, Ditrói Tamás, Vaughan David J, Muscara Marcelo N, de Nucci Gilberto, Buret Andre G: A Proof-of-Concept, Phase 2 Clinical Trial of the Gastrointestinal Safety of a Hydrogen Sulfide-Releasing Anti-Inflammatory Drug., BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY 177(4):769-777, 2019
Nagy Péter, Schwarz Günter, Kopriva Stanislav: Highlighted mechanistic aspects in the chemical biology of reactive sulfur species., BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY 176: (4) pp. 511-513., 2019
Ditrói Tamás, Nagy Attila, Martinelli Diego, Rosta András, Kožich Viktor, Nagy Péter: Comprehensive analysis of how experimental parameters affect H2S measurements by the monobromobimane method, FREE RADICAL BIOLOGY AND MEDICINE 136: pp. 146-158., 2019
Hamid Hisyam Abdul, Tanaka Akira, Ida Tomoaki, Nishimura Akira, Matsunaga Tetsuro, Fujii Shigemoto, Morita Masanobu, Sawa Tomohiro, Fukuto Jon M, Nagy Péter, Tsutsumi Ryouhei, Motohashi Hozumi, Ihara Hideshi, Akaike Takaaki: Polysulfide stabilization by tyrosine and hydroxyphenyl-containing derivatives that is important for a reactive sulfur metabolomics analysis., REDOX BIOLOGY 21: 101096, 2019
Kožich Viktor, Ditrói Tamás, Sokolová Jitka, Křížková Michaela, Krijt Jakub, Ješina Pavel, Nagy Peter: Metabolism of sulfur compounds in homocystinurias., BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY 176: (4 (Themed Section: Chemical Biology of Reactive Sulfur Species)) pp. 594-606., 2019
Lin Joseph, Akiyama Masahiro, Bica Iris, Long Faith T, Henderson Catherine F, Goddu Robert N, Suarez Valeria, Baker Blaine, Ida Tomoaki, Shinkai Yasuhiro, Nagy Péter, Akaike Takaaki, Fukuto Jon M, Kumagai Yoshito: The Uptake and Release of Polysulfur Cysteine Species by Cells, CHEMICAL RESEARCH IN TOXICOLOGY 32: (3) pp. 447-455., 2019
Bogdandi V, Ida T, Sutton TR, Bianco C, Ditroi T, Koster G, Henthorn HA, Minnion M, Toscano JP, van der Vliet A, Pluth MD, Feelisch M, Fukuto JM, Akaike T, Nagy P: Speciation of Reactive Sulfur Species and their Reactions with Alkylating Agents: Do we have any clue about what is present inside the cell?, BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY 176: (4 (Themed Section: Chemical Biology of Reactive Sulfur Species)) pp. 646-670., 2019
Álvarez Lucía, Suarez Vega Valeria, McGinity Christopher, Khodade Vinayak S, Toscano John P, Nagy Peter, Lin Joseph, Works Carmen, Fukuto Jon M: The reactions of hydropersulfides (RSSH) with myoglobin., ARCHIVES OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS Epub ahead of print: p. 108391., 2020
Mellis Anna-Theresa, Misko Albert L., Arjune Sita, Liang Ye, Erdélyi Katalin, Ditrói Tamás, Kaczmarek Alexander T., Nagy Peter, Schwarz Guenter: The role of glutamate oxaloacetate transaminases in sulfite biosynthesis and H2S metabolism, REDOX BIOLOGY epub, ahead of print: p. 101800., 2020
Bianco CL, Akaike T, Ida T, Nagy P, Bogdandi V, Toscano JP, Kumagai Y, Henderson CF, Goddu RN, Lin J, Fukuto JM: The Reaction of Hydrogen Sulfide with Disulfides: Formation of a Stable Trisulfide and Implications to Biological Systems., BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY 176: (4 (Themed Section: Chemical Biology of Reactive Sulfur Species.)) pp. 671-683., 2019
Dóka É, Ida T, Dagnell M, Abiko Y, Luong N C, Balog N, Takata T, Espinosa B, Nishimura A, Cheng Q, Funato Y, Miki H, Fukuto J M, Prigge J R, Schmidt E E, Arnér E S J, Kumagai Y, Akaike T, Nagy P: Control of protein function through oxidation and reduction of persulfidated states., SCIENCE ADVANCES 6: (1) eaax8358, 2020
Bianco CL, Akaike T, Ida T, Nagy P, Bogdandi V, Toscano JP, Kumagai Y, Henderson CF, Goddu RN, Lin J, Fukuto JM: The Reaction of Hydrogen Sulfide with Disulfides: Formation of a Stable Trisulfide and Implications to Biological Systems., BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY 176: (4 (Themed Section: Chemical Biology of Reactive Sulfur Species.)) pp. 671-683., 2019
Bogdandi V, Ida T, Sutton TR, Bianco C, Ditroi T, Koster G, Henthorn HA, Minnion M, Toscano JP, van der Vliet A, Pluth MD, Feelisch M, Fukuto JM, Akaike T, Nagy P: Speciation of Reactive Sulfur Species and their Reactions with Alkylating Agents: Do we have any clue about what is present inside the cell?, BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY 176: (4 (Themed Section: Chemical Biology of Reactive Sulfur Species)) pp. 646-670., 2019
Bogdándi Virág: Cisztein származékok poliszulfidációjának biológiailag releváns mechanizmusai, PhD tézis, 2019
Ditrói Tamás, Nagy Attila, Martinelli Diego, Rosta András, Kožich Viktor, Nagy Péter: Comprehensive analysis of how experimental parameters affect H2S measurements by the monobromobimane method, FREE RADICAL BIOLOGY AND MEDICINE 136: pp. 146-158., 2019
Dóka Éva, Abiko Yumi, Dagnell Markus, Ida Tomoaki, Balog Noémi, Espinosa Belen, Luong Cong Nho, Nishimura Akira, Funato Yosuke, Miki Hiroaki, Fukuto Jon, Prigge Justin R., Schmidt Edward E., Arnér Elias S. J., Kumagai Yoshito, Akaike Takaaki, Nagy Péter: Transz-szulfurációs metabolitok szerepei jelátviteli folyamatokban és oxidatív stressz elleni védelemben, MAGYAR ONKOLÓGIA 63: (1. Szupplementum) pp. 22-22., 2019
Dóka Éva, Arnér Elias S J, Schmidt Edward E, Nagy Péter: ProPerDP, METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY 2007: pp. 51-77., 2019
Galambos Klaudia, Erdélyi Katalin, Balog Noémi, Nagy Péter: A peroxiredoxin-2 potenciális szerepe tüdődaganatban, MAGYAR ONKOLÓGIA 63: (1. Szupplementum) pp. 27-27., 2019
Garai Dorottya, Pálinkás Zoltán, Balla József, Kettle Anthony J, Nagy Péter: Measurements for Sulfide-Mediated Inhibition of Myeloperoxidase Activity., METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY 2007: pp. 179-203., 2019
Hamid Hisyam Abdul, Tanaka Akira, Ida Tomoaki, Nishimura Akira, Matsunaga Tetsuro, Fujii Shigemoto, Morita Masanobu, Sawa Tomohiro, Fukuto Jon M, Nagy Péter, Tsutsumi Ryouhei, Motohashi Hozumi, Ihara Hideshi, Akaike Takaaki: Polysulfide stabilization by tyrosine and hydroxyphenyl-containing derivatives that is important for a reactive sulfur metabolomics analysis., REDOX BIOLOGY 21: 101096, 2019
Kožich Viktor, Ditrói Tamás, Sokolová Jitka, Křížková Michaela, Krijt Jakub, Ješina Pavel, Nagy Peter: Metabolism of sulfur compounds in homocystinurias., BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY 176: (4 (Themed Section: Chemical Biology of Reactive Sulfur Species)) pp. 594-606., 2019
Lin Joseph, Akiyama Masahiro, Bica Iris, Long Faith T, Henderson Catherine F, Goddu Robert N, Suarez Valeria, Baker Blaine, Ida Tomoaki, Shinkai Yasuhiro, Nagy Péter, Akaike Takaaki, Fukuto Jon M, Kumagai Yoshito: The Uptake and Release of Polysulfur Cysteine Species by Cells, CHEMICAL RESEARCH IN TOXICOLOGY 32: (3) pp. 447-455., 2019
Nagy Péter: A transz-szulfurációs utak karcinogenezis általi átprogramozásának tumorbiológiai jelentőségei, MAGYAR ONKOLÓGIA 63: (1. Szupplementum) pp. 52-52., 2019
Nagy Péter, Schwarz Günter, Kopriva Stanislav: Highlighted mechanistic aspects in the chemical biology of reactive sulfur species., BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY 176: (4) pp. 511-513., 2019
Wallace John L, Nagy Peter, Feener Troy D, Allain Thibault, Ditrói Tamás, Vaughan David J, Muscara Marcelo N, de Nucci Gilberto, Buret Andre G: A Proof-of-Concept, Phase 2 Clinical Trial of the Gastrointestinal Safety of a Hydrogen Sulfide-Releasing Anti-Inflammatory Drug., BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY 177(4):769-777, 2019
Ditrói Tamás, Nagy Attila, Diego Martinelli, Rosta András, John Wallace, Viktor Kožich, Nagy Péter: A H2S kis jelátviteli molekula detektálása fiziológiai rendszerekben, Poszter "Debreceni Egyetem. Adattudomány – tudományos ülés, Szív- és Érkutatási Kiválóságközpont – IRONHEART Tudományos Ülése ", 2019
Galambos Klaudia: A peroxiredoxin-2 potenciális szerepe tüdődaganatban, TDK dolgozat, Témavezető: Prof. Nagy Péter, 2019
Kozich V, Krízková M, Ditroi T, Sokolová J, Krijt J, Khalil Y, Mills P, Kohl J, Vaulíková-Fantlová T, Krízek T, Jesina P, Martinelli D, Dionisi-Vici C, Schwahn B, Zeman J, Santer R, Gasperini S, Garcia-Cazorla A, Blessing H, Porta F, Schulz-Juergensen S, Clayton P, Schwarz g, Cegielska J, Nagy P: Sulfurome analysis in patints with homocystinurias and ultra-rare inborn errors of hydrogen sulfide metabolism, poster, SSIEM 2019, 2019
Péter Nagy: Control of protein function through oxidation and reduction of persulfidated states, Invited speaker at the 1st International Conference on Persulfide and Sulfur Metabolism in Biology and Medicine, Sendai, Japán, 2019
Péter Nagy: Persulfidation of cysteine residues govern protein function and provide protection during oxidative stress, Invited speaker at the Environmental Biology Laboratory,Faculty of Medicine University of Tsukuba, Tsukuba Ibaraki, Japán, 2019
Péter Nagy: Control of Protein Function Through Oxidation and Reduction of Persulfidated States, Invited speaker at the Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Tohoku University, Sendai, Japán, 2019
Péter Nagy: Thioredoxin system-mediated persulfidation of Cys residues controls protein function and protects them from oxidative stress, Invited speaker at the Fukuoka University, Fukuoka, Japán, 2019
Péter Nagy: Control of Protein Function Through Oxidation and Reduction of Persulfidated States, Invited speaker at the National Cancer Center Japan, Tokyo, Japán, 2019
Péter Nagy: Redox-tumorbiology; an emerging field in cancer research, Invited speaker at the Regional Conference on Partnership and Cooperation in Oncology, 2019
Péter Nagy: Control of protein function through oxidation and reduction of persulfidated states, Invited speaker at the Hirosaki University, Hirosaki, 2019
Péter Nagy: Control of protein function through oxidation and reduction of persulfidated states, Invited speaker at the Osaka Prefecture University Osaka, 2019
Péter Nagy: Control of protein function through oxidation and reduction of persulfidated states, Invited speaker at the Doshisha University Osaka, 2019
Dorottya Garai,László Potor, József Balla and Péter Nagy: Interactions of sulfide with neutrophil granulocyte mediated inflammatory processes, Poster, Redox regulation, oxidative stress and selenoproteins - Summer Graduate Course, 2019
Klaudia Galambos, Katalin Erdélyi, Noémi Balog and Péter Nagy: Potential roles of peroxiredoxin-2 in lung cancer, Poster, Redox regulation, oxidative stress and selenoproteins - Summer Graduate Course, 2019
Ditrói Tamás, Nagy Attila, Diego Martinelli, Rosta András, John Wallace, Viktor Kožich, Nagy Péter: Kén-hidrogén detektálása fiziológiai rendszerekben, Speaker at the FAMÉ 2019, 2019
Éva Dóka: Reakciókinetika oktatása Nemzetközi Kémiai Diákolimpiára való felkészítő kurzuson, Speaker at the MTA Reakciókinetikai és Fotokémiai Munkabizottság ülése, 2019
Nagy Péter: Speciation of reactive sulfur species: do we have any clue about what’s inside the cell, Invited speaker at the Thiol-Based Redox Regulation and Signaling (Gordon Research Conference), Spain, 2018
Nagy Péter: Perszulfidok a tumorbiológiában, MTA Reakciókinetikai és Fotokémiai Munkabizottság ülése, Balatonalmádi, 2018
Nagy Péter: Reactive sulfur species: mechanistic considerations for their regulatory functions in redox biology, Invited Speaker and session chair/organizer of the Redox Biology section at the 2018 FEBS conference, Prague, Czech Republic, 2018
Nagy Péter: Dynamic redox cycling of hydrogen sulfide and polysulfide species could represent an important regulatory element in sulfur biology, Invited Speaker and session chair/organizer at the 2018 SFRRI, Lisboa, Portugal, 2018
Nagy péter: Speciation of reactive sulfur species: do we have any clue about what’s inside the cell, Invited Speaker and member of the scientific advisory board at the 5th World Congress on Hydrogen Sulfide in Biology and Medicine, Toronto, Canada, 2018
Tamás Ditrói, Attila Nagy and Péter Nagy: Dissecting the monobromobimane-based method for hydrogen sulfide measurement in biological samples, poster 4th meeting of the study group for redox biology of the German Society for Molecular Biology and Biochemistry, Berlin, Germany, 2018
Péter Nagy: Speciation of reactive sulfur species: Do we have any clue about what’s inside the cell?, Invited Speaker at the 4th meeting of the study group for redox biology of the German Society for Molecular Biology and Biochemistry, Berlin, Germany, 2018
Dóka Éva, Nagy Péter: Fehérje perszulfidáció védő hatása oxidatív stressz ellen, MTA Reakciókinetikai és Fotokémiai Munkabizottság ülése, Balatonalmádi, 2018
Dóka Éva, Tomoaki Ida, Akira Nishimura, Krisztina Huber, Noémi Balog, Elias S. J. Arnér, Jon M. Fukuto, Takaaki Akaike, Péter Nagy: Thioredoxin system-mediated protective function of protein polysulfidation under oxidative stress, Selected speaker at the 5th World Congress on Hydrogen Sulfide in Biology and Medicine, Toronto, Canada,, 2018
Virág Bogdándi, Tomoaki Ida, Thomas R Sutton, Christopher Bianco, Tamás Ditrói, Grielof Koster, Hillary A Henthorn, Magda Minnion, JohnPToscano, Albert van der Vliet, Michael D Pluth, Martin Feelisch, Jon M Fukuto, Takaaki Akaike and Péter Nagy: Speciation of Reactive Sulfur Species and their reactions with alkylating agents: Do we have any clue about what is present in the cell?, Speaker at the King’s College London Redox Biology & Medicine Symposium, 2018
Éva Dóka, Yumi Abiko, Markus Dagnell, Tomoaki Ida, Noémi Balog, Belen Espinosa, Nho Luong Cong, Akira Nishimura, Elias Arnér, Yoshito Kumagai, Jon Fukuto, Takaaki Akaike, Péter Nagy: Persulfidation and the thioredoxin-system cooperatively protect functional Cys residues in HSA and PTP1B from irreversible oxidation, Speaker at the 4th meeting of the study group for redox biology of the German Society for Molecular Biology and Biochemistry, Berlin, Germany,, 2018
Ditrói Tamás, Nagy Attila, Nagy Péter: Hidrogén-szulfid koncentrációjának meghatározása vérmintákból, Speaker at the MTA Reakciókinetikai és Fotokémiai Munkabizottság ülése, Veszprém, 2018
Dóka Éva, Yumi Abiko, Markus Dagnell, Tomoaki Ida, Balog Noémi, Belen Espinosa, Nho Luong Cong, Akira Nishimura, Elias Arnér, Yoshito Kumagai, Jon Fukuto, Takaaki Akaike, Nagy Péter: A perszulfidáció és a tioredoxin rendszer együttműködése funkcionális ciszteinek védelmében irreverzibilis oxidáció ellen, Speaker at the MTA Reakciókinetikai és Fotokémiai Munkabizottság ülése, Veszprém, 2018
Bogdándi Virág, Bátai István Zoárd, Magda Minnion, Sándor Zoltán, Pintér Erika, Martin Feelisch, Nagy Péter: "Nitrozoperszulfid: egy újabban azonosított szulfán kén donor molekula, elnyújtott és széles körű fehérje per- és poliszulfidációs hatással ", Speaker at the MTA Reakciókinetikai és Fotokémiai Munkabizottság ülése, Veszprém,, 2018
Erdélyi Katalin, Nagy Péter: Transszulfurációs utak átprogramozásának jelentősége tumorprogresszióban, Speaker at the MTA Reakciókinetikai és Fotokémiai Munkabizottság ülése, Veszprém, 2018
Kožich, Viktor ; Ditrói, Tamás ; Sokolová, Jitka ; Křížková, Michaela ; Krijt, Jakub ; Ješina, Pavel ; Nagy, Peter: Metabolism of sulfur compounds in homocystinurias, BR J PHARMACOL, 2018
Bianco CL, Akaike T, Ida T, Nagy P, Bogdandi V, Toscano JP, Kumagai Y, Henderson CF, Goddu RN, Lin J, Fukuto JM: The Reaction of Hydrogen Sulfide with Disulfides: Formation of a Stable Trisulfide and Implications to Biological Systems., BR J PHARMACOL, 2018
Bogdandi V, Ida T, Sutton TR, Bianco C, Ditroi T, Koster G, Henthorn HA, Minnion M, Toscano JP, van der Vliet A, Pluth MD, Feelisch M, Fukuto JM, Akaike T, Nagy P: Speciation of Reactive Sulfur Species and their Reactions with Alkylating Agents: Do we have any clue about what is present inside the cell?, BR J PHARMACOL, 2018





 

Events of the project

 
2018-12-03 10:21:56
Résztvevők változása




Back »