A sejtmag és a mitokondriumok közötti kommunikáció poli-ADP-ribozilációs szabályozása oxidatív stresszben  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
60780
típus K
Vezető kutató Virág László
magyar cím A sejtmag és a mitokondriumok közötti kommunikáció poli-ADP-ribozilációs szabályozása oxidatív stresszben
Angol cím Regulation of nuclear-mitochondrial crosstalk by poly-ADP-ribosylation in oxidative stress
magyar kulcsszavak mitokondriumok, sejthalál, apoptózis, nekrózis, peroxinitrit, poli-ADP-riboziláció, transzkripció
angol kulcsszavak mitochondria, cell death, apoptosis, necrosis, peroxynitrite, poly(ADP-ribosyl)ation, transcription
megadott besorolás
Általános pro- és eukarióta sejtbiológia (Orvosi és Biológiai Tudományok)100 %
zsűri Infraindividuális Biológia
Kutatóhely ÁOK Orvosi Vegytani Intézet (Debreceni Egyetem)
résztvevők Bakondi Edina
projekt kezdete 2006-02-01
projekt vége 2010-01-31
aktuális összeg (MFt) 19.820
FTE (kutatóév egyenérték) 2.49
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
A biológiai rendszerekben termelődő reaktív intermedierek közül az egyik legérdekesebb a NO és a szuperoxid reakciójában termelődő peroxinitrit. A peroxinitrit és egyéb DNS törést okozó oxidatív ágensek a poli(ADP-ribozil)áció stimulációját okozzák. A poli(ADP-ribózil)áció során poli(ADP-ribóz) polimerázok (PARP) NAD-ból (ADP-ribóz)n polimereket szintetizálnak, amit a poli(ADP-ribóz) glikohidroláz (PARG) bont le.
A poli(ADP-ribozil)ációs fehérjemódosítás központi szabályozó szerepet tölt(het) be abban a kétirányú interorganelláris kommunikációs rendszerben, mely a sejtmag és a mitokondriumok között működik, és kiterjed a szabad gyökök és a peroxinitrit képződésére, és biológiai hatásaira is. Bár e folyamatok számos eleme ismert, több folyamat részletei kevéssé jellemzettek. Ez utóbbi jelenségek közül pályázatunkban vizsgáljuk

I.) A sejtmagból a mitokondriumokba irányuló jelek poli(ADP-ribozil)ációs szabályozását [hiszton 1.2 transzlokáció és a p53 útvonal szerepe és poli(ADP-ribozil)ációs szabályozása peroxinitrittel kezelt sejtekben]
II. A mitokondriumból a sejtmagba irányuló útvonal poli(ADP-ribozil)ációs szabályozását (a PARP-1 és a PARG szabályozó szerepe a mitokondriális apoptogén faktorok kiáramlásában peroxinitrit által kiváltott apoptózisban.)
III. A peroxinitrit és a poli(ADP-ribozil)áció szerepét a gyulladásos mediátorok expressziójának szabályozásában (TNFα által stimulált gyulladásos kemokinek/citokinek termelődésének poli(ADP-ribozil)ációs szabályozása)
angol összefoglaló
Peroxynitrite is a reactive intermediate produced in the reaction of nitric oxide and superoxide. Peroxynitrite and other DNA damaging agents stimulate poly(ADP-ribosyl)ation, a postsynthetic protein modification carried out by the concerted action of poly(ADP-ribose) polymerases (PARPs) and poly(ADP-ribose) glycohydrolase (PARG). PARPs synthesize (ADP-ribose)n polymer from NAD whereas PARG is responsible for the degradation of the polymer. Poly(ADP-ribosyl)ation may occupy a central position in a nuclear-mitochondrial crosstalk modulating the production and the biological effects of peroxynitrite and free radicals. From the cellular events of this crosstalk we will focus on the
I. Regulation by poly(ADP-ribosyl)ation of cellular signals transferred from the nucleus into the mitochondria (role of histone translocation and p53 activation in peroxynitrite-induced cell death);
II. Regulation by poly(ADP-ribosyl)ation of cellular signals transferred from the mitochondria into the nucleus. (Role of PARP-1 and PARG in the regulation of the release of apoptogenic mediators from the mitochondria);
III. Role of peroxynitrite and poly(ADP-ribosyl)ation in the transcriptional regulation of inflammatory mediators (chemokines/cytokines).





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
Kutatásainkban egy poli-ADP-ribozilációnak (PARiláció) nevezett fehérjemódusítást tanulmányoztunk és vizsgáltuk, milyen szerepet játszik a sejthalál és a gyulladás folyamatainak szabályozásában. Olyan sejtvonalakat állítottunk elő, melyekben inaktiváltuk a poli-ADP-ribóz szintéziséért és lebontásáért felelős enzimeket, és azt tapasztaltuk, hogy mindkét esetben azonos irányú változások voltak tapasztalhatóak: fokozott érzékenység az enyhe DNS károsító hatásokkal szemben és csökkent érzékenység a súlyos DNS károsító ágensek sejtlizáló hatásával szemben. E hatásokban szerepe van a sejt energia háztartásának felborulásának, de a legismertebb mitokondriális eredetű sejthalál mediátor, az AIF (apoptózis indukáló faktor) nem vesz részt a folyamatban. E vizsgálatainkban főleg oxigénből keletkező reaktív intermediereket használtunk a sejthalál kiváltására, de vizsgálatokat végeztünk ilyen intermedierek termelődését kiváltó, más támadáspontú stresszhatások (pl. a gyulladásos mediátor tumor nekrózis faktor alpha, UV sugárzás, dohányfüst és DNS alkiláló szerek) tanulmányozására is. Azonosítottunk egy jelátviteli útvonalat is, mely a fehérje kináz PKC aktivációján keresztül a PARiláció és a következményes sejthalál gátlását okozza. A PARiláció farmakológiai gátlószerének alkalmazásával és olyan egerek tanulmányozásával melyekben inaktiválták a PARiláció kulcsenzimeit (PARP1 és PARP2) megállapítottuk, hogy a folyamat segíti a gyulladásos mediátorok termelődését és a gyulladás kialakulását.
kutatási eredmények (angolul)
We have investigated a protein modification called poly(ADP-ribosyl)ation (PARylation) and studied its role in the regulation of cell death and inflammation. We have developed cell lines in which the key PAR synthesizing and degrading enzymes (PARP1 and PARG, respectively) are stably inactivated. We found that inactivation of these enzymes catalyzing seemingly opposite reactions resulted in surprisingly similar shifts in cell death: these knockdown cells were more sensitive to cell death induced by mild DNA damaging stimuli but resistant to severe DNA damage. Altered cellular energy homeostasis was found to mediate these effects but the well known mitochondrial cell death regulator AIF (apoptosis inducing factor) did not. In most of our studies we used oxygen-derived reactive species for the induction of cell death. However, indirect oxidative stress was also induced by various stimuli such as the inflammatory mediator tumor necrosis factor, UV radiation, cigarette smoke and DNA alkylating agents). We have also identified a cellular signal transduction pathway mediated by the protein kinase PKC the activation of which inhibits PARylation and consequent cell death. We also studied the role of PARylation in inflammation. Using pharmacological inhibitors or mouse strains in which the genes of the main PAR synthesizing enzymes PARP1 and PARP2 were inactivated, we found that PARP1 but not PARP2 regulates the expression of inflammatory mediators and contributes to inflammation.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=60780
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
Erdélyi K, Bai P, Kovács I, Szabó E, Mocsár G, Kakuk A, Szabó C, Gergely P, Virág L.: Dual role of poly(ADP-ribose) glycohydrolase in the regulation of cell death in oxidatively stressed A549 cells., FASEB J. 23(10):3553-63., 2009
Hegedus C, Lakatos P, Oláh G, Tóth BI, Gergely S, Szabó E, Bíró T, Szabó C, Virág L.: Protein kinase C protects from DNA damage-induced necrotic cell death by inhibiting poly(ADP-ribose) polymerase-1., FEBS Lett. 2008 May 28;582(12):1672-8. Epub 2008 Apr 24., 2008
Attila Brunyánszki, Csaba Hegedűs, Magdolna Szántó, Katalin Erdélyi, Katalin Kovács, Valérie Schreiber, Szabolcs Gergely, Borbála Kiss, Éva Szabó, László Virág, Péter Bai: Genetic ablation of PARP-1 protects against oxazolone-induced contact hypersensitivity by modulating NFkB p65, J. Invest. Dermatol. közlésre beküldve, 2010
Bai P, Hegedűs C, Erdélyi K, Szabó É, Bakondi E, Gergely S, Szabo C, Virág L: Protein tyrosine nitration and poly(ADP-ribose) polymerase activation in N-methyl-N-nitro-N-nitrosoguanidine-treated thymocytes: implication for cytotoxicity, Toxicology Letters, 170(3):203-13., 2007
Zákány R, Bakondi E, Juhász T, Matta C, Szíjgyártó Z, Erdélyi K, Szabó É, Módis L, Virág L, Gergely P: Oxidative stress-induced poly(ADP-ribosyl)ation in chick limb bud-derived chondrocytes, Int. J. Mol. Med. 19(4):597-605., 2007
Bai P, Hegedus C, Szabó E, Gyüre L, Bakondi E, Brunyánszki A, Gergely S, Szabó C, Virág L.: Poly(ADP-ribose) polymerase mediates inflammation in a mouse model of contact hypersensitivity, J Invest Dermatol. 2009 Jan;129(1):234-8. Epub 2008 Jul 17., 2009
Csóka B, Németh Z, Virág L, Gergely P, Leibovich JS, Pacher P, Sun CX, Blackburn MR, Vizy ES, Deitch EA, Hasko G: A2 adenosine receptors and C/EBPbeta are crucially required for IL-10 production by macrophages exposed to Escherichia coli, Blood 110 (7): 2685-2695, 2007
Szabó É, Hegedűs C, Erdélyi K, Kovács I, Gergely P, Virág L: Role of poly(ADP-ribosyl)ation in oxidative stress-induced pathologies, in Free Radicals and Diseases (Ed. Goth L) Research Signpost kiadó, 37/661 (2), 2007
Zsuzsanna Géhl, Péter Bai, Gabriella Emri, Edina Bodnár, Éva Remenyik, László Virág, Éva Szabó: Poly(ADP-ribose) in cutaneous and uveal melanomas, közlésre előkészítve, 2010
Hegedűs Cs., Lakatos P., Kovács K., Kovács I., Kónya K., Pazurik I., Patonay T., Gergely P., Virág L.:: Citoprotektív és antioxidáns hatású vegyületek azonosítása HTS (high throughput screening) módszerrel, 38. Membrán-transzport Konferencia, 2008. május 20-23., Sümeg (előadás), 2008
Erdélyi K., Kovács I., Bai P., Gergely P., Virág L.:: A poli(ADP-ribóz) polimeráz-1 (PARP1) és a poli(ADP-ribóz) glikohidroláz (PARG) szerepének vizsgálata A549 sejtekben lentivirális géncsendesítéssel, 38. Membrán-transzport Konferencia, 2008. május 20-23., Sümeg (előadás), 2008
Brunyánszki A., Sipos A., Kiss B., Huber A., Schreiber V., Gergely P., Virág L.,Bai P.:: The role of poly(ADP-ribose) polymerase-2 in adipocyte differentiation and function, Magyar Biokémiai Egyesület 2008. évi vándorgyűlése, 2008. aug.31.–szept.3., Szeged (poszter), 2008
Erdélyi K., Bai P., Hegedűs Cs., Gergely P., Virág L.:: Poli-(ADP-ribóz) polimerek és a poli-(ADP-ribóz) glikohidroláz sejthalálban való lehetséges szerepének vizsgálata A549 sejtekben, Magyar Biokémiai Egyesület 2008. évi vándorgyűlése, 2008. aug.31.–szept.3., Szeged (poszter), 2008
Hegedűs Cs., Lakatos P.,Bai P., Kovács L., Virág L.:: A protein kináz C (PKC) szerepnek vizsgálata az MNNG által kiváltott citotoxicitás szabályozásában, Magyar Biokémiai Egyesület 2008. évi vándorgyűlése, 2008. aug.31.–szept.3., Szeged (poszter), 2008
Lakatos P., Hegedűs Cs., Kovács I., Kovács K., Virág L.:: Antioxidáns, citoprotektív, citotoxikus anyagok szűrése nagy áteresztőképességű szűréstechnikával, Magyar Biokémiai Egyesület 2008. évi vándorgyűlése, 2008. aug.31.–szept.3., Szeged (poszter), 2008




vissza »