Silencing of PARP2 Blocks Autophagic Degradation

L

Indolepropionic Acid, a Metabolite of the Microbiome, Has Cytostatic Properties in Breast Cancer by Activating AHR and PXR Receptors and Inducing Oxidative Stress

L

Fecal expression of Escherichia coli lysine decarboxylase (LdcC) is downregulated in E-cadherin negative lobular breast carcinoma

L

Lithocholic Acid, a Metabolite of the Microbiome, Increases Oxidative Stress in Breast Cancer

L

Indoxylsulfate, a Metabolite of the Microbiome, Has Cytostatic Effects in Breast Cancer via Activation of AHR and PXR Receptors and Induction of Oxidative Stress

Changes to bacterial metabolite-elicited signaling, in oncobiosis associated with breast cancer, plays a role in facilitating the progression of the disease. We show that indoxyl-sulfate (IS), a tryptophan metabolite, has cytostatic properties in models of breast cancer. IS supplementation, in concentrations corresponding to the human serum reference range, suppressed tumor infiltration to the surrounding tissues and metastasis formation in a murine model of breast cancer. In cellular models, IS suppressed NRF2 and induced iNOS, leading to induction of oxidative and nitrosative stress, and, consequently, reduction of cell proliferation; enhanced oxidative and nitrosative stress are crucial in the subsequent cytostasis. IS also suppressed epithelial-to-mesenchymal transition vital for suppressing cellular movement and diapedesis. Furthermore, IS rendered cells hypometabolic, leading to a reduction in aldehyde-dehydrogenase positive cells. Pharmacological inhibition of the pregnane-X receptor using CH223191 and the aryl-hydrocarbon receptor using ketoconazole diminished the IS-elicited effects, suggesting that these receptors were the major receptors of IS in these models. Finally, we showed that increased expression of the human enzymes that form IS (Cyp2E1, Sult1A1, and Sult1A2) is associated with better survival in breast cancer, an effect that is lost in triple negative cases. Taken together, IS, similar to indolepropionic acid (another tryptophan metabolite), has cytostatic properties and higher expression of the metabolic machinery responsible for the formation of IS supports survival in breast cancer

Magreceptorok szerepe a neuron differenciációban

A Retinsav Receptor (RAR) és a Liver-X Receptor (LXR) részt vesz különböző idegsejttípusok kialakulásában, viszont az általuk megvalósuló szabályozás még ismeretlen a neurogenezis korai és késői fázisában.Kísérletünkben karakterizáltuk az őssejt-neuron differenciációt RNS és fehérje szinten, illetve meghatároztuk a differenciáció különböző stádiumaiban az RAR és LXR receptorokkal heterodimert alkotó Retinoid-X Receptor (RXR) kötőhelyeket teljes genom szintjén. Vizsgáltuk továbbá a neurális progenitorokban a ligand-aktivált RAR és LXR által kiváltott génexpressziós változásokat is.BSc/BAáltalános orvostudományimagyarOrvosi kutatólaboratóriumi analitikanappaliSZ

Az arginin metiltranszferáz 8 (PRMT8) szerepének vizsgálata knockout egér modellen

Számos biokémiai útvonal szabályozásában kulcsfontosságúak a poszttranszlációs módosítások, melyek meghatározó szerepet játszanak az egyedfejlődés, növekedés, sejtdifferenciálódás, valamint a homeosztázis fenntartása során. Szabályozó hatásukat többek között a Protein arginin metiltranszferázok (PRMT) közvetíthetik, melyek számos eltérő funkciójú fehérje poszttranszlációs modifikációja révén az egyes genomi régiók nyitott/zárt kromatin szerkezetének meghatározói, ezáltal hozzájárulnak a sejt morfológiájának és funkciójának szabályozásához. Kutatásaink során a Protein arginin metiltranszferáz családba tartozó, aszimmetrikus arginin metilációt katalizáló PRMT8 szerepét vizsgáltuk, mely idegsejtekre specifikus kifejeződése alapján kulcsfontosságú szerepet tölthet be a gerincesek embrionális és neurális fejlődése során. Ennek részeként tanulmányoztuk a PRMT8 és PRMT1 expresszóját vad típusú egerek különféle szöveteiben. Majd a PRMT8 központi idegrendszer szerveződésében és működésében betöltött funkciójának megismerése céljából mRNS szinten validált PRMT8 génhiányos egér modellrendszert alkalmaztunk. Vizsgáltuk továbbá vad típusú és knockout egerekből izolált gerincvelő neuron specifikus génexpressziós mintázatának különbségeit is kvantitatív real time PCR eljárással. A PRMT8 és PRMT1 szöveti expressziójának tanulmányozása során igazoltuk a PRMT8 központi idegrendszerre specifikus kifejeződését, ellenben a PRMT1 az összes vizsgált szövetmintában megtalálható volt. Génexpressziós méréseink megerősítették a PRMT8 szerepét a neurogenezisben, a PRMT8 KO állatokban szignifikáns csökkenést figyeltünk meg a neuron specifikus gének (pl. Cxcr4, Abca8a, Mapt, Prph) kifejeződésében a kontroll egerekhez képest. Továbbá jelentős expressziós változásokat azonosítottunk a Col12a1 és Pmp22 gének mérése során is, melyek hibája bizonyítottan fokozza az izomatrófiával járó kórképek megjelenését. Kísérleti eredményeink arra utalnak, hogy a PRMT8 számos célgén bekapcsolásával képes befolyásolni a neuronok fejlődését, hiánya hozzájárulhat neurodegeneratív rendellenességek, különösképpen a motoros idegsejtek progresszív elhalásához vezető patológiás állapotok (például Amiotrófiás laterálszklerózis) kialakulásához.MSc/MAklinikai laboratóriumi kutató mesterképzésmagyarnappal

Indoxylsulfate, a Metabolite of the Microbiome, Has Cytostatic Effects in Breast Cancer via Activation of AHR and PXR Receptors and Induction of Oxidative Stress

V

Arginine Methyltransferase PRMT8 Provides Cellular Stress Tolerance in Aging Motoneurons

Aging contributes to cellular stress and neurodegeneration. Our understanding is limited regarding the tissue-restricted mechanisms providing protection in post-mitotic cells throughout life. Here, we show that spinal cord motoneurons exhibit a high abundance of asymmetric dimethyl arginines (ADMA) and the presence of this posttranslational modification provides protection against environmental stress. We identify Protein aRginine MethylTransferase 8 (PRMT8) as a tissue-restricted enzyme responsible for proper ADMA level in post-mitotic neurons. Male PRMT8 knockout mice display decreased muscle strength with aging due to premature destabilization of neuromuscular junctions. Mechanistically, inhibition of methyltransferase activity or loss of PRMT8 results in accumulation of unrepaired DNA double-stranded breaks and decrease in the CREB1 level. As a consequence, expression of CREB1-mediated pro-survival and regeneration-associated immediate early genes are dysregulated in aging PRMT8 knockout mice. The uncovered role of PRMT8 represents a novel mechanism of stress tolerance in long-lived post-mitotic neurons and identifies PRMT8 as a tissue-specific therapeutic target in the prevention of motoneuron degeneration.SIGNIFICANCE STATEMENTWhile most of the cells in our body have a very short lifespan, post-mitotic neurons must survive for many decades. Longevity of a cell within the organism depends on its ability to properly regulate signaling pathways that counteract perturbations, such as DNA damage, oxidative stress or protein misfolding. Here we provide evidence that tissue-specific regulators of stress tolerance exist in post-mitotic neurons. Specifically, we identify Protein Arginine Methyltransferase 8 (PRMT8) as a cell-type restricted arginine methyltransferase in spinal cord motoneurons. PRMT8-dependent arginine methylationis required for neuroprotection against age-related increased of cellular stress. Tissue-restricted expression and the enzymatic activity of PRMT8 make it an attractive target for drug development to delay the onset of neurodegenerative disorders