Az ATAC és SAGA hiszton acetiltranszferáz komplexek specifitását meghatározó kölcsönhatások  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
77443
típus K
Vezető kutató Boros Imre Miklós
magyar cím Az ATAC és SAGA hiszton acetiltranszferáz komplexek specifitását meghatározó kölcsönhatások
Angol cím Targets and specificity determinants of SAGA and ATAC histone acetyltransferase complexes
magyar kulcsszavak kromatin, transzkripció, hiszton acetiláció,
angol kulcsszavak chromatin, transcription, histone acetylation
megadott besorolás
Génműködés-szabályozás (Orvosi és Biológiai Tudományok)100 %
zsűri Molekuláris Biológia–Molekuláris Interakciók
Kutatóhely Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszék (Szegedi Tudományegyetem)
résztvevők Pankotai Tibor
Újfaludi Zsuzsanna
projekt kezdete 2009-04-01
projekt vége 2013-09-30
aktuális összeg (MFt) 24.502
FTE (kutatóév egyenérték) 6.56
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
A genetikai anyag megőrzésében és kifejezésében meghatározó szerepet játszik a helyes kromatin szerkezet fenntartása és módosítása. A közelmúltban OTKA támogatással két kromatin szerkezet (át)alakításban szerepet játszó Drosophila fehérje komplexet azonosítottunk, amelyeket SAGA és ATAC komplexeknek nevezünk. Kimutattuk, hogy bár e komplexek hiszton acetiltranszferáz (HAT) aktivitású alegysége ugyanaz a GCN5 enzim, a komplexek mégis különböző szerepet játszanak számos kromatinon lejátszódó folyamatban. Azt is kimutattuk, hogy az ADA2a és ADA2b adaptor fehérje az ATAC illetve a SAGA komplex specifikus alegysége és adataink arra utalnak, hogy ezek az adaptorok szerepet játszanak annak meghatározásában, hogy a SAGA a hiszton H3-at, az ATAC a hiszton H4-et módosítja. A pályázat e munka folytatását tervezi a SAGA és az ATAC komplex által szabályozott gének és a komplexek gén-specifikus hatását okozó kölcsönhatások azonosításával. Olyan kísérleteket tervezünk, amelyekkel választ nyerhetünk arra, hogy (1) mely gének elsődleges célpontjai a SAGA és ATAC közreműködésével megvalósuló transzkripció szabályozásnak, (2) vannak-e és ha igen, mik a közös jellemzői a SAGA és az ATAC komplexekkel szabályozott géneknek, (3) az ADA2 adaptor fehérjék milyen módon határozzák meg a komplexek specifikus hatását és (4) az ADA2b fehérje általunk azonosított különböző izoformái mi módon járulnak hozzá a GCN5-öt tartalmazó HAT komplexek működési sokoldalúságához.
A tervezett kísérletek várható eredményei túlmutatnak az ecetmuslicában megvalósuló génműködés specifikus vonásainak megértésén. ATAC és SAGA típusú komplexek, valamint ADA2-szerű adaptor fehérjék emlősökben is fontos szerepet játszanak és a közelmúltban a SAGA komplex egy alegységét mint az egyik un „cancer stem cell signature protein”-t azonosították. Az ATAC és SAGA HAT komplexek működésének megértése ezért közvetlen hatással lehet a daganatképződés jobb megértéséhez.
angol összefoglaló
The modification of chromatin structure by chromatin remodeling and histone modifying complexes is a key step in the maintenance and expression of the genetic material. Recently, we have identified two Drosophila chromatin modifier complexes, designated as SAGA and ATAC, and demonstrated that these complexes have identical acetyltransferase subunits but they play distinct roles in several chromatin related processes. SAGA acetylates histone H3 and ATAC is specific for histone H4. We have also demonstrated that the ADA2a and ADA2b adaptor proteins are specific subunits of the ATAC and SAGA complex, respectively, and suggested that the interaction of one or the other adaptor with the GCN5 acetyltransferase targets the complex towards modifying histone H3 or H4. This project aims to extend these studies by identifying genes which are specific targets of SAGA and ATAC transcription regulation, and molecular interactions which determine the specificity of the SAGA and ATAC complexes.
We plan experiments to provide clear answers to the questions: (i) which genes are primary targets of SAGA and ATAC regulation, (ii) what are, if any, the common characteristics of genes regulated by SAGA and ATAC HAT complexes, (iii) which domains of the ADA2 factors determine the complex specificity, and (iv) whether different isoforms of ADA2 proteins contribute to the functional diversity of GCN5-containing HAT complexes.
The significance of these studies are well beyond just exploring gene expresssion regulation mechanisms in the fly. ATAC and SAGA type complexes and as well ADA2 type adaptors, are also present in mammalian cells and recently one SAGA subunits has been identified as one of the eleven so called cancer stem cell signature proteins. Elucidating the role and mechanism of action of SAGA and ATAC might have therefore significant impact on a better understanding of carcinogenesis.





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
A támogatással végzett munka egy befejezett OKTA projekt (T046414) eredményein alapuló kutatás volt. A projektben általunk korábban részben jellemzett hiszton acetil-transzferáz (HAT) komplexek működéséről kívántunk új adatokat nyerni. A specifikus célkitűzés Drosophila ATAC és SAGA jelzésű HAT komplexek által szabályozott gének azonosítása és a komplexek specifikus hatását biztosító molekuláris kölcsönhatások felderítése volt. Mindkét célkitűzést teljesítettük. Az eredményeket színvonalas nemzetközi szaklapokban közöltük. Összehasonlítottuk vad típusú, dAda2a és dAda2b mutáns, valamint a dADA2b fehérje rövid és hosszú izoformáit termelő állatok teljes RNS készletét. Megállapítottuk, hogy a SAGA komplex hibája esetén viszonylag kisszámú, főként a stressz válaszban szerepet játszó gén működése változik meg. Ezzel ellentétben, az ATAC komplex hibája nagyon sok gén működését, közöttük pl. a szteroid szintézisben résztvevőkét módosítja. Ezzel rámutattunk kapcsolódó működésű fehérjéket kódoló gének összekapcsolt szabályozásának egy lehetséges mechanizmusára. A dADA2b fehérje rövid és hosszú izoformájának példájával bemutattuk, hogy a különböző adapter fehérjék a HAT komplexek működési sokoldalúságának egyik lehetőségét biztosítják. Bebizonyítottuk továbbá, hogy az ADA2 adapter fehérjék fontos szerepet játszanak a HAT komplexek hisztonok iránt mutatott affinitásának meghatározásában.
kutatási eredmények (angolul)
In this project we continued studies on the function of histone acetyltransferase (HAT) complexes, SAGA and ATAC, which we have characterized partially earlier with the help of OTKA grant (T046414). Our specific aims were the identification of genes that are targets of SAGA and ATAC regulation, localization ADA2 domains which determine complex specificity and demonstration that different isoforms of ADA2 proteins can contribute to the functional diversity of GCN5-containing HAT complexes. We have provided answers to each of these questions by the results we have published in international journals. We compared the total mRNA profiles of wild type, dAda2b, dAda2a mutants, and animals expressing different dADA2b protein isoforms. We determined that SAGA HAT complex deficiency results in miss-regulation of a small number of genes, which are mostly involved in stress response. ATAC deficiency on the contrary, affects a large number of genes, among them genes encoding steroid converting enzymes. Thus, these data provide an example for a possible mechanism of coordinated regulation of functionally linked genes. With the example of dADA2b short and long isoforms we demonstrated that the use of different adaptor isoforms can serve to increase the functional variety of HAT complexes. Furthermore, we have also demonstrated that the C-terminal regions of dADA2 adaptor proteins play a critical role in determining histone affinity of particular HAT complexes.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=77443
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
Zsindely N, Pankotai T, Ujfaludi Z, Lakatos D, Komonyi O, Bodai L, Tora L, Boros IM.: The loss of histone H3 lysine 9 acetylation due to dSAGA-specific dAda2b mutation influences the expression of only a small subset of genes, Nucleic Acids Res. 2009. 37(20):6665-80, 2009
Tombacz I, Schauer T, Juhasz I, Komonyi O, Boros I: The rna pol ii ctd phosphatase fcp1 is essential for normal development in drosophila melanogaster, GENE 446:(2) 58-67 (2009), 2009
Pankotai T, Ujfaludi Z, Vamos E, Suri K, Boros IM: The dissociable rpb4 subunit of rna pol ii has vital functions in drosophila, MOL GENET GENOMICS 283:(1) 89-97 (2010), 2009
Pankotai T, Popescu C, Martin D, Grau B, Zsindely N, Bodai L, Tora L, Ferrús A, Boros I.: Genes of the ecdysone biosynthesis pathway are regulated by the dATAC histone acetyltransferase complex in Drosophila., Mol Cell Biol. 30(17) pp:4254-4266, 2010
Toth M, Boros IM, Balint E.: Elevated level of lysine 9-acetylated histone H3 at the MDR1 promoter in multidrug-resistant cells, Cancer Sci. 103(4):659-69, 2012
Vamos EE, Boros IM.: The C-terminal domains of ADA2 proteins determine selective incorporation into GCN5-containing complexes that target histone H3 or H4 for acetylation., FEBS Lett. 2012 Sep 21;586(19):3279-86, 2012
Boros IM.: Histone modification in Drosophila, Brief Funct Genomics. 2012 Jul;11(4):319-31., 2012
Bodai L, Zsindely N, Gáspár R, Kristó I, Komonyi O, Boros IM.: Ecdysone induced gene expression is associated with acetylation of histone H3 lysine 23 in Drosophila melanogaster., PLoS One. 2012;7(7):e40565, 2012
Juhász I, Villányi Z, Tombácz I, Boros IM.: High Fcp1 phosphatase activity contributes to setting an intense transcription rate required in Drosophila nurse and follicular cells for egg production, Gene. 2012 Nov 1;509(1):60-7, 2012
Zencir S, Sike A, Dobson MJ, Ayaydin F, Boros I, Topcu Z.: Identification of transcriptional and phosphatase regulators as interaction partners of human ADA3, a component of histone acetyltransferase complexes, Biochemical Journal 450 pp. 311-320, 2013
Pankotai T, Zsindely N, Vamos E.E, Komonyi O, Bodai L, Boros IM: Functional characterization and gene expression profiling of Drosophila melanogaster short dADA2b isoform containing dSAGA complexes, BMC Genomics 14:44, 2013
Tombácz István: A Drosophila melanogaster Fcp1 foszfatáz szerkezetének és funkciójának vizsgálata, SZTE Biológia Doktori Iskola, 2010
Zsindely Nóra: A dSAGA specifikus hiszton acetiláció génmûködés szabályozásban betöltött funkciójának vizsgálata, SZTE Biológia Doktori Iskola, 2013
Ecaterina Edith Vamos: Analysis of the mechanism by which dADA2 factors contribute to the specificity of dSAGA and dATAC histone acetyltrasferase complexes, SZTE Biológia Doktori Iskola, 2013





 

Projekt eseményei

 
2010-08-19 09:59:38
Kiegészítő támogatás beolvasztása




vissza »