The role of ion channels in differentation and proliferation of immune cells.  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
43087
Type K
Principal investigator Gáspár, Rezső
Title in Hungarian Ioncsatornák szerepe az immunrendszer sejtjeinek differenciálódásában és proliferációjában
Title in English The role of ion channels in differentation and proliferation of immune cells.
Panel Cellular and Developmental Biology
Department or equivalent Department of Biophysics and Cell Biology (University of Debrecen)
Participants Bagdány, Miklós
Hajdu, Péter Béla
Panyi, György
Varga, Zoltán
Starting date 2003-01-01
Closing date 2006-12-31
Funding (in million HUF) 11.656
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Elektrofiziológiai és biokémiai módszerek kombinálásával számos új, potenciálisan immunszuppresszív hatású Kv1.3 ioncsatorna blokkoló toxint fedeztünk fel, melyeket a az Anurotonus phaiodactylus, a Centruroides elegans Thorell, a Centruroides suffusus suffusus és a Tityus stigmurus skorpiók mérgéből izoláltunk. Kimutattuk, hogy a Kv1.3 ioncsatorna inaktiváció lassulásában döntő szerepet játszik a 399-es pozícióban található hisztidin protonálódása, mely elektrosztatikus kölcsönhatáson keresztül fokozza az inaktiváció sebességét meghatározó K+ kötőhely betöltöttségét. Valószínűsítettük, hogy a Shaker K+ csatorna esetében az aktivációs és inaktivációs kapu közötti csatolás alapvető tényező a sejtmembránon átáramló ionfluxus szabályozásában. Kísérletes eredményeink szerint a Kv1.3 ioncsatornák eloszlása a plazmamembránban nem véletlenszerű, karakterisztikus mintázatot mutat. Citotoxikus és target sejt konjugátumok vizsgálatakor azt tapasztaltuk, hogy a Kv1.3 csatornák a két sejt által képzett immunológiai szinapszisba (IS) rendeződnek át, a csatornák polarizált expressziót mutatnak. A sejtfelszíni molekulák eloszlásának és távolságának kvantitatív jellemzésére új biofizikai és számítógépes eljárásokat dolgoztunk ki. Farmakológiai és biofizikai módszerekkel sikerült alátámasztanunk, hogy az éretlen dendritikus sejtek NaV1.7 nátrium, míg az érettek Kv1.3 kálium ioncsatornát fejeznek ki.
Results in English
Combination of electrophysiological and biochemical approaches resulted in the identification and characterization of several new Kv1.3 blocker peptide toxins with potential immunesuppressive effect from the venoms of Anurotonus phaiodactylus, Centruroides elegans Thorell, Centruroides suffusus suffusus and Tityus stigmurus scorpions. It has been shown that protonation of His399 plays a dominant role in the regulation of the kinetics of slow inactivation of Kv1.3, suggesting a model in which the protonated histidines influence the occupancy of the K+ binding site determining the rate of inactivation. We suggest that coupling between the activation and inactivation gates of Shaker K+ channels is a fundamental factor in the regulation of the transmembrane ion flux. We showed that the surface distribution of Kv1.3 ion channels in the plasma membrane of T cells is nonrandom.. Kv1.3 channels were recruited into the immunological synapse formed between cytotoxic and target cells thereby showing a polarized channel expression. For the numerical characterization of membrane protein distributions and distances we developed new biophysical and computer methods. A combination of pharmacological, biophysical and molecular biological methods showed NaV1.7 sodium and Kv1.3 ion channel expression in the immature and mature dendritic cells, respectively.
Full text http://real.mtak.hu/913/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Detre C, Kiss E, Varga Z; Ludanyi K; Paszty K; Enyedi A; Kovesdi D; Panyi G; Rajnavolgyi E; Matko J: Death or survival: membrane ceramide controls the fate and activation of antigen-specific T-cells depending on signal strength and duration, Cell Signal. 18:294-306, 2006, 2006
Panyi G; Bagdány M; Bodnár A; Vámosi G; Szentesi G; Jenei A; Mátyus L; Varga S; Waldman TA; Gáspár R; Damjanovich S: Co-localization and non-random distribution of Kv1.3 potassium channels in the plasma membrane of human T lymphocytes, Proc Natl Acad Sci USA 100:2592-2597, 2003
Rubovszky B; Szentmiklósi AJ; Márián T; Cseppentő A; Geszztelyi R; Székely A; Fórizs F; Gáspár R; Trón L; Krasznai Z: Comparative pharmacological studies on the A2 adenosine receptor antagonist 5\'-n-ethyl-carboxiamidoadenosine and its F19 isotope labeled derivative, J Pharmacol Sci 93:356-363, 2003
Batta TJ; Panyi G; Gáspár R; Sziklai I: Active and passive behaviour in the regulation of the stiffness of the lateral wall in the outer hair cells of the guinea-pig, Pflugers Arch 447:328-336, 2003
Panyi G; Vámosi G; Bacsó Z; Bagdány M; Bodnár A; Varga Z; Gáspár R; Mátyus L; Damjanovich S: Kv1.3 potassium channels are localized in the immunological synapse formed between cytotoxic and target cells, Proc Natl Acad Sci USA 101:1285-1290, 2004
Gáspár R: A membránpotenciál eredete és sejtbiológiai szerepe. Ioncsatornák és farmakológiai vonatkozásaik, In: Sejtbiológia (Szerk. Szabó Gábor, ISBN 9632427734) Medicina, 106-116, 2004
Panyi G; Varga Z; Gáspár R: Ion channels and lymphocyte activation. (Review), Immunol Letters 92: 55-66., 2004
Somodi S; Varga Z; Hajdu P; Starkus JG; Levy DI; Gaspar R; Panyi G: pH-dependent modulation of Kv1.3 inactivation: role of His399, Am J Physiol Cell Physiol 287: 1067-76, 2004
Szentesi G; Horváth G; Bori I; Vámosi G; Szöllősi J; Gáspár R; Damjanovich S; Jenei A; Mátyus L: Computer program for determining fluorescence resonance energy transfer efficiency from flow cytometric data on a cell-by-cell basis, Comput Methods Programs Biomed 75: 201-11, 2004
Damjanovich S; Gáspár R; Panyi G.: An alternative to conventional immunosuppression: small-molecule inhibitors of Kv1.3 channels, Mol Interv 4: 250-4., 2004
Panyi G; Vámosi G; Bodnár A; Gáspár R; Damjanovich S: Looking through ion channels: recharged concepts in T-cell signaling, Trends Immunol 25: 565-9, 2004
Hajas Gy; Zsiros E; László T; Hajdú P; Somodi S; Réthi B; Gogolák P; Ludány K; Panyi G; Rajnavölgyi É: New phenotypic, functional and electrophysiological characteristics of KG-1 cells, Immunol Letters 92: 97-106, 2004
Varga Z; Valdez-Cruz N A; Bagdány M; Somodi S; Gáspár R; Possani L D; Panyi G: Anurotoxin: a Potent and Selective Blocker of Kv1.3 Channels, Biophysical Journal. 86: 538a, 2004
Vámosi Gy; Bacsó Zs; Bodnár A; Bagdány M; Varga Z; Gáspár R; Mátyus L; Damjanovich S; Panyi G: Kv1.3 potassium channels are localized int he immuneological synapse formed between cytotoxic and target cells, Biophysical Journal 86: 540a, 2004
Panyi G; Possani LD; Rodriguez de la Vega RC; Gaspar R; Varga Z.: K+ channel blockers: novel tools to inhibit T cell activation leading to specific immunosuppression, Curr Pharm Des. 12:2199-220, 2006, 2006
Szucs A; Somodi S; Batta TJ; Toth A; Szigeti GP; Csernoch L; Panyi G; Sziklai I.: Differential expression of potassium currents in Deiters cells of the guinea pig cochlea, Pflugers Arch. 452:332-41,2006, 2006
Olamendi-Portugal T, Somodi S, Fernandez JA, Zamudio FZ, Becerril B, Varga Z, Panyi G, Gaspar R, Possani LD.: Novel alpha-KTx peptides from the venom of the scorpion Centruroides elegans selectively blockade Kv1.3 over IKCa1 K+ channels of T cells., Toxicon. 46:418-29, 2005
Bene L, Szollosi J, Szentesi G, Damjanovich L, Gaspar R Jr, Waldmann TA, Damjanovich S.: Detection of receptor trimers on the cell surface by flow cytometric fluorescence energy homotransfer measurements., Biochim Biophys Acta. 1744:176-98, 2005
Bagdany M, Batista CV, Valdez-Cruz NA, Somodi S, Rodriguez de la Vega RC, Licea AF, Varga Z, Gaspar R, Possani LD, Panyi G.: Anuroctoxin, a new scorpion toxin of the -KTx 6 subfamily is highly selective for Kv1.3 over IKCa1 ion channels of human T lymphocytes., Mol Pharmacol. 67: 1034-44, 2005
Bene L, Szentesi G, Matyus L, Gaspar R, Damjanovich S.: Nanoparticle energy transfer on the cell surface., J Mol Recognit. 18: 236-53, 2005
Somodi S, Varga Z, Levy DI, Gaspar R, Panyi G.: The role of His399 in the pH-dependent modulation of Kv1.3 inactivation., Biophysical Journal 88: 278A., 2005
Rubovszky B, Hajdu P, Krasznai Z, Gaspar R Jr, Waldmann TA, Damjanovich S, Bene L.: Detection of channel proximity by nanoparticle-assisted delaying of toxin binding; a combined patch-clamp and flow cytometric energy transfer study, Eur Biophys J. 34: 127-43, 2005
Hajdu, P; Ludany, K; Zsiros, E; Varga, Z; Gaspar, R; Rajnavolgyi, E; Panyi, G.: Change in the ion channel expression of human dendritic cells during maturation, Annual Meeting of the American Biophysical Society, Baltimore, USA March 3-7, 2007, CN 07-A-2312-BPS, 2007
Panyi G; Deutsch C.: The role of His399 in the pH-dependent modulation of Kv1.3 inactivation, . J Gen Physiol. 128:547-59, 2006, 2006
Damjanovich, S; Gáspár, R; Bene, L; Jenei, A; Mátyus, L: Signal transduction in T lymphocytes and aging, Exp Gerontol 38: 231-236, 2003, 2003
Szentesi, G; Vereb, G; Horvath, G; Bodnar, A; Fabian, A; Matko, J; Gaspar, R; Damjanovich, S.; Matyus, L; Jenei, A: Computer program for analyzing donor photobleaching FRET image series, Cytometry A. 67:119-128, 2005, 2005



Back »