TDK

Társtémavezető: Dr. Balassa Tímea

A Progeszteron-Indukálta Blokkoló Faktor (PIBF) nevű fehérje fontos szerepet játszik a terhesség fenntartásában és a tumornövekedésben. Korábbi kísérleteink igazolták, hogy a teljes láncú (90 kDa) formája a sejtmagban lokalizálódik, transzkripciós faktorként fejti ki funkcióját, és részt vesz a sejtciklus szabályozásában. A PIBF kisebb izoformái a citoplazmában termelődnek, onnan szekretálódva fejtik ki citokin-szerű hatásaikat, és közvetítik terhesség alatt a progeszteron immunmoduláló hatásait. Az anyai limfociták, a placenta és a decidua termelnek PIBF-et, melynek fontos szerepe van az anyai immuntolerancia kialakulásában, magzatvédő immunológiai mechanizmusok aktiválódásában, az imlplantációban, valamint a trophoblast sejtek fiziológiás inváziójának szabályozásában. Daganatos sejtekben a PIBF progeszterontól függetlenül termelődik, és a sejtciklus befolyásolása révén elősegítheti a tumorsejtek túlélését, növekedését, ill. invazivitását.  Azt szándékozunk vizsgálni, hogy az intracelluláris PIBF befolyásolja-e a daganatos sejtek motilitását.

A PKR egy szerin/threonin specifikus kináz, amely fontos szerepet játszik az interferon indukálta antivirális válasz kialakításában, a sejtosztódás és differenciáció, valamint az eukariota iniciációs faktor 2 alfa (eIF2α) foszforilációjával és számos transzkripciós faktor (STAT, p53, NFκB) aktiválásán keresztül az apoptotikus folyamatok szabályozásában. A PKR jelátviteli hatásait PKR siRNS-t expresszáló klónok segítségével vizsgáljuk. A kutatócsoport tagja: Vecsernyés Mónika.

A PIBF egy rendkívül szerteágazó szerepet betöltő fehérje. A terhesség során progeszteron hatására termelődik, és annak immunmoduláló hatásait közvetíti, melyek a magzat megfelelő fejlődését biztosítják az anyaméhen belül. Korábbi kísérleteink kimutatták, hogy létezik egy teljes láncú változata, mely transzkripciós faktorként funkcionál, valamint kisebb izoformái is kimutathatók, melyek szekretálódva citokin-szerű hatásokkal rendelkeznek.

A preeclampsia a terhességi komplikációk egy fajtája, melyre a vérnyomás megemelkedése és a vizeletben megjelenő nagy mennyiségű fehérje jellemző.

Mivel a PIBF kimutatható a szérumban és vizeletben, ezért preeclampsiás nők szérumát szeretnénk vizsgálni, hogy megfigyeljük, van-e változás a PIBF mennyiségében az egészséges terhességhez képest. Ehhez egy általunk korábban kifejlesztett kompetitív ELISA módszert szeretnénk alkalmazni.

Az urokortinok a kortikotropin-felszabadító faktor (angolul CRF) családba tartozó polipeptid ligandok. Maga a CRF egy 41 aminosavból álló peptid, amely serkenti a kortikotropin szekréciót az agyalapi mirigy elülső részéből, ami aztán a mellékvese kéregállományában fokozza a glükokortikoidok szintézisét. Ezáltal a CRF a hipotalamusz – agyalapi mirigy – mellékvese tengely szabályozásán keresztül fontos szerepet játszik a szervezet stresszre adott válaszreakciójának a kialakításában. Emellett a CRF típusú neuropeptid ligandok szerepet játszanak az immunválasz kialakításában és a táplálékbevitel szabályozásában, valamint a gyulladási folyamatok koordinálásában is. Az itt felsorolt biológiai hatások szélsőséges eltérései fontos szereppel bírnak a rosszindulatú daganatok kialakulásában is. A CRF család ligandjai célsejtjeiken sejtfelszíni receptorokhoz kötődve komplex intracelluláris jelátviteli hálózatokat hoznak működésbe. Munkánk során elsődleges célunk az urokortin ligandok által indukált stressz jelátviteli utak jobb feltérképezése humán daganatos sejtvonalakban. Eredményeinkkel hozzájárulunk az urokortin ligandok daganatsejtekben kiváltott jelátvitelének jobb megértéséhez, amivel akár hatékonyabb terápiás szerek és eljárások kidolgozásához is értékes adatokat szolgáltathatunk.

A kutatócsoport tagjai még: Ifj. Dr. Sétáló György, Vecsernyés Mónika

Társtémavezető: Dr. Schneider György

A bakteriofágok avagy fágok, olyan vírusok, amelyek képesek különböző baktériumokat fertőzni. Alternatív kezelési lehetőséget nyújthatnak számos patogén baktérium terjedésének visszaszorításában. Az elmúlt években számos tudományos publikáció született a fágok sikeres alkalmazásával kapcsolatban, például élelmiszerbiztonsági, mezőgazdasági és humán fágterápiás vonatkozásban is. Ezen okok miatt, kutatásaink során célul tűzzük ki új fágok izolálását és identifikálását. A kutatócsoport tagjai: Dr. Schneider György, Pertics Botond.

Társtémavezető: Dr. Bugyi Beáta

A harántcsíkolt izom összehúzódásáért felelős parányi gépezetek a szarkomerek. A szarkomerek működése az aktin és miozin alapú filamentumok kölcsönhatásán alapul. Tudjuk, hogy az aktin filamentumok a szarkomeren belül rendkívül szabályos, szinte kristályokhoz hasonló elrendeződést mutatnak. Érdekes módon, úgy tűnik, hogy a rendezett szerkezet kialakításában fontos szerepe van egy jól meghatározott 3D szerkezettel nem rendelkező, úgynevezett rendezetlen fehérjének, a SALS-nak. A SALS hiánya a szarkomer funkciójának defektusát, s ezen keresztül letális fenotípust eredményez már embrionális korban. Kutatásaink célja, hogy megismerjük ennek a különleges fehérjének a biológiai funkcióját irányító mechanizmusokat.

A kutatómunka során az alábbi módszerekben szerezhetsz jártasságot:

• fehérje expressziós és tisztítási eljárások (E. coli, szövetből)
• fluoreszcencia spektroszkópia
• teljes belső visszaverődésen alapuló fluoreszcencia mikroszkópia, képelemzés
• folyadékkromatográfiás eljárások
• szedimentáció
• statisztikai eszközök a biológiai adatok elemzésében
• betekintést nyerhetsz abba hogyan zajlik a kutatócsoportok közötti együttműködés

Szarkomerek (Drosphila melanogaster modell) vad típus (bal oldali ábra) és a SALS WH2 régióinak túltermelése esetén (jobb oldali ábra). Piros: aktin filamentumok, zöld: Z csík. Lépték = 5 mm. A SALS WH2 régióinak túltermelése a szarkomer aktin filamentumainak rövidülését eredményezi.

Kapcsolódó publikációink

1. Farkas D et al Peripheral thickening of the sarcomeres and pointed end elongation of the thin filaments are both promoted by SALS and its formin interaction partners. PLOS Genetics 2024
2. Tóth M et al Biochemical sctivities of the Wiskott-Aldrich syndrome homology region 2 domains of Sarcomere Length Short. JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 2016

A biomimetika az élő rendszerek által már „kitalált” megoldások alkalmazása összetett problémák megoldása érdekében, tulajdonképpen a természet által inspirált innováció. Biztosan hallottál már a tépőzárról, amihez a növényi tüskék felszínén található kis kampók adtak ötletet, illetve a termeszvárak motiválta természetes hőháztartást fenntartó épületekre. A biomimetika fontos vizsgálati eszköze az aktin sejtváz működésének is. Kutatásaink során olyan biomimetikus rendszereket dolgozunk ki, amelyek a sejten belüli aktin hálózatok szerveződését és működését rekonstruálják. A sejtmentes környezetben a modellek vizsgálata hozzájárulhat az aktin sejtvázat irányító molekuláris események megértéséhez.

A kutatómunka során az alábbi módszerekben szerezhetsz jártasságot:

• fehérje expressziós és tisztítási eljárások (E. coli/szövetből)
• fluoreszcencia spektroszkópia
• teljes belső visszaverődésen alapuló fluoreszcencia mikroszkópia
• mikroszkópiai képelemzés
• folyadékkromatográfiás eljárások
• szedimentáció
• statisztikai eszközök a biológiai adatok elemzésében
• betekintést nyerhetsz abba hogyan zajlik a kutatócsoportok közötti együttműködés

A sejtmembrán kitüremkedéseinek létrehozásáért felelős aktin hálózat biomimetikus modellje. (A) Fázis-kontraszt és (B) fluoreszcencia mikroszkópiával készített felvétel. (Bugyi B és mtsai EMBO Journal 2010)

Kapcsolódó publikációink

1. Vemula V et al Myosin and gelsolin cooperate in actin filament severing and actomyosin motor activity. JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 2021
2. Pintér R et al The Activities of the Gelsolin Homology Domains of Flightless-I in Actin Dynamics. FRONTIERS IN MOLECULAR BIOSCIENCES 2020
3. Bugyi B et al How tropomyosin regulates lamellipodial actin-based motility: a combined biochemical and reconstituted motility approach.  EMBO JOURNAL 2010

Társtémavezető: Dr. Lempel Edina

A műgyanta alapú fogászati tömőanyagok már régóta népszerű eszközei a fogászati kezeléseknek, többek között kiváló mechanikai tulajdonságaik és könnyű kezelhetőségük miatt, azonban a belőlük (például az elégtelen polimerizáció miatt) felszabaduló monomerek sejtkárosító hatással is bírhatnak. Kísérleteink célja pulpa és periodontális ligamentum eredetű fibroblaszt sejtek fogászati műgyanta alapú kompozitokból felszabaduló anyagokra adott sejtszintű reakcióinak, illetve a hátterükben zajló jelátviteli események vizsgálata. A kutatócsoport tagjai: Dr. ifj. Sétáló György, Vecsernyés Mónika

Társtémavezető: Dr. Bugyi Beáta

A formin fehérjék az aktin sejtváz szabályozásának egyik fő molekuláris elemei. Kutatócsoportunk a forminok egy családjával a DAAM (Disheveled-associated activator of morphogenesis) formin vizsgálatával foglalkozik. A DAAM formin sokszínűsége abban rejlik, hogy változatos biológiai funkciókban tölt be nélkülözhetetlen szerepet. Meghatározó az idegrendszerben az axonális filopodiumok formálásában, és így az idegsejtek közötti kapcsolatok kialakításában; ugyanakkor a harántcsíkolt izom megfelelő működéséhez is elengedhetetlen. A DAAM biológiai funkcióinak pontosabb megismerése érdekében a DAAM egyes szakaszainak aktivitásait és kölcsönhatásait vizsgáljuk.

A kutatómunka során az alábbi módszerekben szerezhetsz jártasságot:

• fehérje expressziós és tisztítási eljárások (E. coli, szövetből)
• fluoreszcencia spektroszkópia
• teljes belső visszaverődésen alapuló fluoreszcencia mikroszkópia
• mikroszkópiai képelemzés
• folyadékkromatográfiás eljárások
• szedimentáció
• statisztikai eszközök a biológiai adatok elemzésében
• betekintést nyerhetsz abba hogyan zajlik a kutatócsoportok közötti együttműködés

A DAAM által létrehozott aktin filamentumok megjelenítése teljes belső visszaverődésen alapuló fluoreszcencia mikroszkópiával (TIRFM, Olympus IX81).

Kapcsolódó publikációink

1. Gaszler Péter: Az axonok növekedését irányító molekuláris gépezet vizsgálata. Diplomamunka, PTE ÁOK 2017
2. Földi I et al Molecular dissection of DAAM function during axon growth in Drosophila embryonic neurons. CELLS 2022
3. Szikora Sz et al The formin DAAM is required for coordination of the actin and microtubule cytoskeleton in axonal growth cones. JOURNAL OF CELL SCIENCE 2017
4. Vig AT et al The activities of the c-terminal regions of the formin protein disheveled-associated activator of morphogenesis (DAAM) in actin dynamics. JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 2017

Társtémavezető: Dr. Bugyi Beáta

A forminok evolúciósan konzervált, az aktin citoszkeleton dinamikájának szabályozásában meghatározó fehérjék, melyek az utóbbi évek kutatásai szerint a mikrotubulus (MT) rendszer működését is képesek befolyásolni. Önállóan, illetve különböző aktin és mikrotubulus - kötő és szabályzó fehérjékhez kapcsolódva vesznek részt a két sejtvázrendszer összehangolásában. Jól ismert, hogy az mDia1 formin képes a CLIP-170 fehérje-dimerekhez kötődni és annak aktin elongációt befolyásoló hatását elősegíteni. Egy másik formin,  a DAAM és a mikrotubulus plusz vég kötő EB1 kolokalizál primér idegsejtekben, illetve a rekombináns úton előállított DAAM és EB1 direkt módon kölcsönhatnak egymással és képesek az aktin polimerizációját is befolyásolni. Azt, hogy a formin:EB1 komplex kialakulás és annak aktin-mikrotubulus hálózat asszociációs működése más formin esetében is előfordul, illetve általánosítható-e a formin család tekintetében eddig még nem vizsgálták.

TDK munka során az FRL formint vizsgáljuk az EB1 kölcsönhatás tekintetében.  Ezen formin FRL-FH2, FRL-FH1FH2, és az FRL-FH1FH2-DADCT szakaszait állítjuk elő. Vizsgáljuk az aktinhoz való kötődésüket, illetve, hogy ezen kötést befolyásolja-e az EB1 fehérje. Ezeket a kötődési méréseket fluoreszcencia anizotrópia mérésekkel és ko-szedimentációs mérésekkel végezzük.

Kapcsolódó publikációink

1.  Földi I et al Molecular dissection of DAAM function during axon growth in Drosophila embryonic neurons. CELLS 2022
2. Szikora Sz et al The formin DAAM is required for coordination of the actin and microtubule cytoskeleton in axonal growth cones. JOURNAL OF CELL SCIENCE 2017
3. Vig AT et al The activities of the c-terminal regions of the formin protein disheveled-associated activator of morphogenesis (DAAM) in actin dynamics. JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 2017

A glioblastoma multiforme (GBM) a leggyakoribb, rendkívül agresszív agydaganat. A betegek diagnózistól számított átlagos túlélése 14 hónap. A standard terápia során a tumor sebészi eltávolítását, sugárterápiát majd temozolomiddal (TMZ) történő kemoterápiát alkalmaznak. A betegek egy részében a TMZ kezelés hatástalan.

Kutatásunk során GBM sejtvonalakkal dolgozunk és a TMZ rezisztencia kialakulásának lehetséges molekuláris hátterét vizsgáljuk. Célunk az, hogy alternatív jelátviteli utak aktiválásával ezekben a sejtvonalakban is apoptózist indukáljunk.

A kutatócsoport tagjai: Németh Marica, Brandt Barbara, Balázs Bence

Társtémavezető: Dr. Balogh Bálint

Munkánk során a Mitogén-Aktivált Protein Kinázok (MAPK) jelátvitelét vizsgáljuk vad típusú, illetve mutáns, patkány feokromocitóma (PC 12) sejtek tenyészeteiben. Ezek az enzimek a neuronális differenciáció, illetve különféle stresszhatások közvetítői ebben a sejttípusban. Jelenleg kétféle ágens hatásait tanulmányozza munkacsoportunk. Egyikbe a humán terápiában is potenciális jelentőséggel bíró proteaszóma gátlók képviselői (pl. MG-132 és epoxomicin) tartoznak, melyek a PC12 sejtek idegsejt irányba történő differenciálódását képesek megindítani. A csoport másik része az urocortin 2 nevű peptid jelátvitelét teszteli ugyancsak PC12 modell rendszerben. Az itt megfigyelt jelenségek közül különösen az urocortin2-nek az idegi növekedési faktor (NGF) jelátvitelére kifejtett moduláló hatásai tűnnek érdekesnek. A kutatócsoport tagjai: Stayer-Harci Alexandra, Dr.Tarjányi Oktávia, Vecsernyés Mónika. 

A nitrogén-monoxidnak, mint másodlagos messengernek, számos intra- és intercelluláris jelátviteli hatása ismert. Az apoptózisban, sejtproliferációban, illetve differenciációban részt vevő jelátviteli utak PC12 sejtekben jobbára már ismertek. A nitrogén monoxid a fenti jelátviteli folyamatokban részt vevő fehérjék aktiválásán /gátlásán keresztül fejti ki hatását. Munkacsoportunk elsősorban a Ras fehérjecsalád valamint a p53 fehérje szerepét vizsgálja NO-indukálta jelátviteli folyamatokban. A kutatócsoport tagja: Morvai Petra

Társtémavezető: Prof. Dr. Szeberényi József

A nitrogén-monoxidnak (NO), mint másodlagos messengernek, számos intracelluláris jelátviteli hatása ismert. A sejtproliferációban, valamint túlélésben részt vevő jelátviteli útvonalak, fehérjék jobbára már ismertek. A nitrogén-monoxid a fenti jelátviteli folyamatokban részt vevő fehérjék aktiválásán illetőleg gátlásán keresztül fejti ki hatását. Kis dózisú (nem toxikus) nitroprusszid nátriumból (SNP) képződő nitrogén monoxid sejtproliferációra kifejtett hatásait vizsgáljuk melanoma sejtvonalakban. A kutatás kiterjed az antiproliferatív hatást közvetítő fehérjeaktivációs változások azonosítására.

A proteaszómák az intracelluláris fehérjék precízen szabályozott lebontásának színhelyei a sejtben. Ezek a multiprotein komplexek a térszerkezetüket elvesztett, rosszul hajtogatott, vagy már szükségtelenné vált fehérjék eliminálását végzik, ezzel biztosítva a sejtek megfelelő működését. Számos jelátviteli molekuláról - melyek a sejtciklus, túlélés, differenciáció, apoptózis, vagy a gyulladásos folyamatok szabályozásában vesznek rész - ismert, hogy ezen az útvonalon keresztül bomlanak le, miután elvégezték feladatukat. Néhány proteaszóma gátlót már a klinikumban is alkalmaznak különböző haematológiai tumorok kezelésére, de ezen vegyületek indikációs köre bővülhet a jövőben. Felvetődött szerepük egyes autoimmun kórképek lehetséges terápiájában is.

Vizsgálni kívánjuk a proteaszóma gátlók által indukált jelátviteli változásokat különböző sejtvonalakban, illetve in vivo kísérleteket tervezünk a rheumatoid arthritis egy egérmodelljében is.