A multidrog rezisztencia kialakulásában szerepet játszó ABC transzporterek membrán mikrokörnyezete = The membrane microenvironment of ABC transporters involved in multidrug resistance

A P-glikoprotein (Pgp), a multidrog rezisztencia fehérje 1 (MRP1) és az ABCG2 ABC transzporter fehérjék membrán környezete és transzport aktivitása között öszzefüggést vizsgáltuk. Kísérleteink alapján a sejtmembrán raft régióiban található Pgp-k ATP-hez való affinitása alacsony, így a szubsztrát transzportban nem vesznek részt, míg a raftokon kívül elhelyezkedő Pgp-k aktívan transzportálnak. Tehát a Pgp molekulák membrán környezete meghatározza funkcionális állapotukat. Ko-immunprecipitációs kísérleteink alapján a hsp71 és a miozin-9 a Pgp-vel és az ABCG2-vel is szorosan asszociált. Jelenleg géncsendesítési kísérletekben azt vizsgáljuk, hogy van-e ezen fehérjéknek a transzporterek működésének vagy sejtfelszíni expressziójának szabályozásában szerepe. A retinoidok, mint fiziológiás szempontból is jelentős lipofil molekulák, ABC transzporterekre kifejtett hatását vizsgálva azt tapasztaltuk, hogy ezen transzporterek széles szubsztrát spektrumuk ellenére érzékenyek a sztereokémiai különbségekre. A Pgp katalitikus ciklusát vizsgálva megállapítottuk, hogy az ATP kötődése mindkét ATP-kötőhelyhez elégséges ahhoz, hogy a Pgp molekulák átforduljanak a szubsztrátkötő állapotból az alacsony szubsztrát affinitású állapotba. Bizonyítottuk, hogy a kis koncentrációban alkalmazott modulátorok és az UIC2 anti-Pgp antitest együttes adása SCID egerekbe transzplantált Pgp-t expresszáló multidrog rezisztens tumorok méretének klinikailag is releváns mértékű csökkenéséhez vezetett. | We have studied the correlation between transport characteristics and the membrane microenvironment of P-glycoprotein (Pgp), multidrug resistance protein 1 (MRP1) and ABCG2. We have demonstrated that the 20-40 % of Pgps are raft associated and found to be transport incompetent because of their low affinity to ATP and preferentially engaged in trafficking processes, while the non-raft Pgps are involved in substrate transport. Thus the membrane localization of Pgp molecules may determine their functional state. Based on our immunoprecipitation experiments hsp71 and myosin-9 are tightly associated with both Pgp and ABCG2. Since these proteins may potentially affect the expression or function of the examined transporters we are examining this issue by silencing them. Examining the effect of several physiologically relevant retinoids on the transport and ATPase activity of Pgp, ABCG2 and MRP1 we have found that stereo-chemical differences also affect the interactions between the retinoids and the transporters. We also demonstrated that the combined treatment with sub-inhibitory concentrations of Pgp modulators and UIC2 mAb can potentiate the anti-tumor effect of doxorubicin in Pgp+ tumors leading to clinically relevant reduction in tumor size. Studying the catalytic cycle of Pgp we have demonstrated that binding of ATP to both nucleotide binding domains is sufficient to switch Pgps from the high drug affinity conformation to the low drug affinity conformation

A P-glikoprotein membrán mikrokörnyezete és működésének gátolhatósága modulátor és antitest együttes alkalmazásával = P-glycoprotein membrane microenviroment and inhibition of pumping by the combined application of modulators and specific antibody

A multidrog rezisztencia hátterében gyakran a P-glikoprotein (Pgp) pumpa működése áll, melynek gátlására jelentős erőfeszítések történnek világszerte. Az UIC2 antitest a fehérjét katalitikus ciklusa egy fázisában ismeri fel, és ott blokkolja. Az így elért gátlás azonban általában kisfokú, mert az antitest a sejtfelszíni Pgp-knek csak egy hányadához kötődik - vizsgálataink utóbbi jelenség megértésére és befolyásolására irányultak. Megállapítottuk, hogy egy korábbi munkáinkban leírt teszt segítségével azonosítható szubsztrát/modulátor (S/M) csoport bármelyik tagja jelenlétében az antitest az összes sejtfelszíni Pgp-hez kötődik és azt inaktív állapotba hozza. Ez a S/M-ok önmagukban hatástalan koncentrációja mellett valósul meg, és in vivo is megtörténik, mint azt xenotranszplantációs kísérletekben demonstráltuk. Megállapítottuk, hogy az UIC2 által mindig felismert Pgp-k hányada (pool I) lipid tutaj- (raft)- asszociált, klasztereket alkot és az UIC2 kötés nyomán fokozottan internalizálódik. Számos olyan fehérjét azonosítottunk, melyek a Pgp molekuláris környezetében vannak: ezek nagy része az aktomiozin-kapcsolt trafficking apparátus része. Az antitest által csak egyes S/M-ok jelenlétében felismert Pgp-k szoliter molekulák. Mindkét pool funkcionális Pgp molekulákat tartalmaz, a pool I valamilyen endogén szubsztrát által indukált ATPáz aktivitás során csapdázódik az UIC2 jelenlétében. A kétféle lipid környezet az eltérő oldékonyságú S-ok optimális transzportját szolgálhatja. | P-glycoprotein (Pgp), an ABC transporter often responsible for the multidrug resistance of cancer cells, is recognized and inhibited by the UIC2 mAb that freezes the transporter in a particular phase of its catalytic state. However, the degree of this inhibition is mitigated by the lack of its binding to all cell surface Pgps, a phenomenon poorly understood. We have demonstrated that Pgp is present in two distinct subpopulations on the cell surface: Both pools contain functional Pgp molecules, but only pool I is recognized in the absence of exogeneous substrates/modulators (S/M-s), while pool II Pgps bind UIC2 only upon addition of certain S/M-s, identified by a test introduced by us earlier. In the presence of any of this group of S/M-s administered at such a low concentration which is insufficient to cause Pgp inhibition when used alone, the mAb can completely inhibit the pump also in vivo, as demonstrated in xenotransplantation experiments. Pgp molecules of the two pools could be distinguished in terms of membrane microdomain localization, clustering propensity, cytoskeletal anchorage, intracellular molecular neighbours, and trafficking characteristics. Endocytosis of Pgp involves the actin microfilament system, and primarily targets the raft associated pool I, when an ATP- conformational state is stabilized. The presence of the pump in two different lipid environment may be optimal for the transport of S-s with different solubilities

A görög mitológia ábrázolása a Húsvéti Krónikában

Die Oster-Chronik ist eine im 7. Jahrhundert n. Chr. in Konstantinopel entstandene Weltgeschichte, deren Verfasser eine geistliche Person gewesen sein kann. Ein wichtiges Charakteristikum dieser Gattung ist – außer der Tatsache, dass es im Grunde genommen um eine christliche Gattung geht, deren Sprache nahe der tagtäglich verwendeten griechischen Sprache stand -, dass die Ereignisse von der Schöpfung der Welt über die Geschichte der Juden, des antiken Griechenlands und Roms und dann über die Geschehnisse des Christentums bis zum Zeitalter des Verfassers dargestellt werden. Dementsprechend befindet sich „das Kapitel” über die griechische Mythologie in dem Teil der Chronik, der sich mit den Ereignissen des Alten Testaments beschäftigt. Der Verfasser der Chronik lebte während der Zeit des Hellenismus und wandte die euhemerische Mythosdarstellung an, die dank Euhémeros entstand und von den christlichen Kirchenvätern als ein Argument gegen das Heidentum eingesetzt wurde. Nach dieser Darstellung waren die von den polytheistischen Griechen verehrten olympischen Götter wirkliche Personen, Könige, die nach ihrem Tod wegen ihrem großartigen Werk auf der Erde als Götter verehrt wurden. Durch die Analyse des mythologischen Teils erfährt der Leser, über welche Götter die Chronik berichtet und inwieweit der Verfasser der Darstellungsweise der Kirchenväter folgte. Außerdem bekommt man eine Antwort darauf, wie diese Herrscher der Verehrung als Götter würdig werden konnten

ABC transzporterek fiziológiás szerepkörökben = ABC transporters in physiological contexts

Az ABC transzporterek egy ősi fehérjecsalád tagjai, melyek az emlős sejtekben is szerteágazó funkciókkal bírnak. Általunk vizsgált tagjuk a humán P-glikoprotein (Pgp), melyet a tumorok kemoterápiájának meghiúsítása alapján azonosítottak. Kiderült, hogy lényeges a fiziológiás és a káros lipofil anyagoknak a normál sejtekből való eltávolításában is. Munkánkban kimutattuk, hogy a Pgp transzport koleszterinfüggő. A koleszterin az emlős sejtek membránjának egyik komponense, mely a szfingolipidekkel és fehérjékkel együtt egy funkcionális egységet, ún. raftokat hoz létre a membránon belül. Munkánkból kiderült, hogy a Pgp a raftok egyik komponense, és a Pgpnek a citoszkeletonhoz és a raftokhoz való kapcsoltsága is koleszterinfüggő. Projektünkben e jelenségkör általános vizsgálatára alkalmas citometriás módszert fejlesztettünk ki. Felismertük, hogy a Pgpnek a raftokhoz és a citoszkeletonhoz való szerkezeti kapcsoltsága a Pgp traffickingjével magyarázható. Két fajta Pgp molekulát sikerült ugyanis azonosítanunk, melyek endocitózisa különböző sebességű. A koleszterin kapcsolt endocitózis sokkal gyorsabb, mint a koleszterin független. A Pgpnek e két fajtája más-más konformációjú és más-más citoszkeletális fehérjékkel alakít ki kapcsolatokat a sejtben. Munkánk azon globális képhez visz közelebb bennünket, hogy miért lehet fontos az emlős sejtek evolúciójában a koleszterin. Segítségével ugyanis egy olyan autoreguláció jöhet létre, mely képes a membrán fehérjéket sejtmembránban tartani. | ABC-transporters, members of an ancient protein family, evolved complex functions in mammalian cells. One of their members examined by us is the human P-glycoprotein (Pgp) was discovered based on its role played in thwarting tumor chemotherapy. Pgp eliminates harmful and physiologic lipophilic substances from normal cells, as well. We have showed that transport function of the Pgp is cholesterol dependent. The cholesterol and sphingolipids, together with different proteins may form so-called membrane rafts, considered as important functional units of mammalian cell membranes. We observed that Pgp is a raft constituent. Structural association of the Pgp to rafts and to the cytoskeleton shows cholesterol dependence similar to its cholesterol dependent transporter function. We have developed a screening method for evaluating the raft association of proteins in single cells. We realized that raft and cytoskeleton association of the Pgp comprehended with their trafficking. We have identified two kinds of Pgp molecules with two different endocytotic velocities. The cholesterol connected endocytosis was much faster, than the cholesterol independent. Furthermore, the two Pgp molecules have different actin binding protein partners. Our work takes us to the global picture why cholesterol is important in the evolution of the mammalian cells. Cholesterol probably generates an auto regulatory circle in the membrane, which insures keeping functional proteins in the cell membrane

Interactions of retinoids with the ABC transporters P-glycoprotein and Breast Cancer Resistance Protein

K