témavezető: Kovács Tünde
helyszín (magyar oldal): SEmmelweis Egyetem helyszín rövidítés: SE
A kutatási téma leírása:
A Ca2+ ionok kulcsszerepet töltenek be a sejtekben lejátszódó jelátviteli folyamatokban, s így a sejtválasz kialakításában. Stimulus hatására az alacsony nyugvó citoszólikus Ca2+ koncentráció átmenetileg megemelkedik, részben a sejten belüli Ca2+ raktárakból történő Ca2+ kiáramlás, másrészt az extracelluláris térből a plazmamembrán csatornáin keresztül történő Ca2+ beáramlás eredményeként. A citoplazmatikus Ca2+ szint emelkedését követően, Ca2+-transzport ATPázok továbbá Na+/Ca2+ cseretranszporterek közreműködésével, a belső Ca2+ raktárak újra feltöltődnek, illetve a sejtek számára fölöslegessé váló Ca2+ kipumpálódik a citoszólból. Mindez a nyugvó állapot helyreállítását eredményezi. A citoszólikus Ca2+ szint emelkedését elősegítő, illetve a Ca2+ eltakarítását végző mechanizmusok összehangolt működése oszcillációs jellegű Ca2+ szignálok kialakulásához vezet. A Ca2+ szignálok jellemző paraméterei, nevezetesen amplitudójuk, frekvenciájuk közvetlenül és/vagy közvetve befolyásolják számos fehérje működését. Így a sejtekben működő Ca2+-transzport mechanizmusok alapvetően hozzájárulnak a sejttípustól, valamint stimulustól függő sejtválaszok (pl. izomkontrakció, idegingerület átvitel, szekréciós folyamatok, sejtosztódás, sejtdifferenciálódás, apoptózis, stb.) kialakulásához.
A sejtosztódás, differenciáció és a programozott sejthalál vagy apoptózis olyan sejtélettani folyamatok, melyek alapvető szerepet játszanak a normális vagy kóros élettani funkciók kialakításában. Sokrétűen szabályozott egyensúlyuk megbomlása gyakran vezet fejlődési rendellenességek, daganatos vagy degeneratív megbetegedések kialakulásához. Egyre több kísérleti eredmény támasztja alá, hogy a sejtosztódás, differenciáció és apoptózis Ca2+-függő folyamatok. Irodalmi adatok szerint a sejtek normál Ca2+ háztartásának felborulása valamely Ca2+-transzport fehérje meghibásodása miatt rosszindulatú daganatok kialakulásához vezethet. Ugyancsak ismert, hogy egyes sejttípusok aktiválódási és differenciálódási folyamatait Ca2+-transzport fehérjék expressziós szintjének változásai kísérik. Mindezek alapján a sejt Ca2+ anyagcseréjét, s így működését alapvetően befolyásoló Ca2+-transzport rendszerek vizsgálata fontos információkat biztosíthat a fent felsorolt sejtélettani folyamatok pontosabb megismeréséhez, illetve befolyásolásához.
Munkacsoportunk központi kutatási témája az aktív Ca2+-transzporterek, így a szarko/endoplazmatikus retikulum membránjában található Ca2+ATPázok (SERCA), valamint a plazmamembrán típusú Ca2+ATPázok (PMCA) vizsgálata. Az itt javasolt téma szerves részét és folytatását képezi ennek a kutatási területnek.
A témavezető több mint tíz éve kapcsolódott be és folyamatosan részt vett/vesz nem-izom típusú sejtek SERCA pumpa készletének feltérképezésében, az újonnan leírt SERCA izoformák tulajdonságainak részleges felderítésében. A jelen téma keretében tervezett vizsgálatok egyik lehetséges iránya a SERCA3 gén által kódolt fehérjék szerkezet-funkció összefüggéseinek elemzése. Ennek jelentőségét aláhúzza, hogy a „housekeeping” SERCA2b mellett a SERCA3 „splice”-variánsok nemrég felismert, fontos szereplői a nem-izom típusú sejtek multi-Ca2+ATPáz rendszerének. Jellegzetességük a SERCA1 és SERCA2 fehérjékéhez képest alacsony Ca2+-affinitásuk, továbbá expressziójuk sejttípustól függő és a sejtek életciklusával, differenciációjával összekapcsolható jelentős mértékű modulálhatósága. A téma érdekességét tovább fokozza, hogy 2000-2002-ben japán kutatók először kristályosították a SERCA1 membránfehérjét két tipikus konformációs állapotában. A rendelkezésre álló kristályszerkezeti modellek új megközelítéseket kínálnak egyéb membránfehérjék, így a közeli rokon SERCA3 szerkezetkutatásához, majd a bővülő ismeretek birtokában e fehérjék funkcionális sajátságainak jobb megértéséhez.
Ugyancsak vizsgálni kívánjuk egyes Ca2+-transzport (SERCA, PMCA, Na+/Ca2+ cseretranszporterek), valamint a későbbiekben Ca2+-csatorna (pl. IP3-receptorok) fehérjék sejten belüli izoforma megoszlásának, expressziójának, lokalizációjának változásait és ezek funkcionális következményeit olyan modellrendszerekben (elsősorban tumoros sejtvonalakban), melyekben in vitro körülmények között befolyásoljuk, illetve váltjuk ki a sejtosztódás, differenciálódás, apoptózis folyamatait. Tanulmányozni kívánjuk a megnevezett fehérjéket érintő változások kihatásait a sejtek Ca2+ anyagcseréjére. Keressük a lehetséges kapcsolódási pontokat a Ca2+-transzport fehérjéket érintő változások és a sejtekben működő jelátviteli utak között. Vizsgálni fogjuk annak lehetőségét, hogy valamely Ca2+-transzport fehérje/ék/ potenciális sejtdifferenciáció marker/ek/ként szolgálhat/nak/, s ezáltal segítheti/k/ egyes malignus elváltozások fenotípusának és lehetséges prognózisának meghatározását.
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2020-10-17
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
