Összes szerző

Nyitrai Miklós

az alábbi absztraktok szerzői között szerepel:

Barkó Szilvia
Phalloidin as a bacterial actin-labeling agent

Aug 28 - szerda

13:30 – 15:30

II. Poszterszekció

P45

Phalloidin as a bacterial actin-labeling agent 

Szilvia Barkó1,5, Beáta Longauer1, Emőke Bódis1, Dávid Szatmári1, Zoltán Ujfalusi1, Robert C. Robinson2,3 and Miklós Nyitrai1,4,5

1Department of Biophysics, Medical School, University of Pécs, Szigeti str. 12, Pécs, H-7624, Hungary

2Research Institute for Interdisciplinary Science, Okayama University, Okayama 700-8530, Japan.

3VISTEC, Thailand

4MTA-PTE Nuclear-Mitochondrial Interactions Research Group, Szigeti str. 12, Pécs, H-7624, Hungary

5Szentágothai Research Center, University of Pécs, Hungary

The visualization of subcellular objects by microscopy is one of the most important tools in biological studies. Some subcellular objects, due to their smallness in size, can challenge the physical barrier of resolution for microscopy. Although this area of biophysics is rapidly evolving limitations remain. The internal organization of eukaryotic cells is becoming better characterized due to the wealth of visualization probes that are available. Prokaryotes are smaller and their internal cellular organization has been resolved to a lesser extent. One recent study highlights one problem that there are only very few optical compounds that can be applied to visualize components of bacterial cells. The visualization of cytoskeletal components has a long history. For example, eukaryotic actin F-actin has been visualized in many studies by fluorescently conjugated phalloidin. This peptide is a toxin from the mushroom Amanita phalloides, which specifically binds to F-actin. However, in order to visualize F-actin in vivo, the cell membrane must be permeabilized because phalloidin is a membrane-impenetrable compound consequently it cannot enter the cell.

Two decades ago, phalloidin was reported to bind to bacterial actin-like proteins. At that time, microscopy technology had not developed sufficiently to solve the fine structure of the fluorescently-labelled cytoskeleton organization, and only low resolution images were obtained. Here, we used fluorescently-conjugated phalloidin to visualize MreB in vitro, and determine the in vivo localization of MreB in Gram positive and Gram negative cells. We tested the effects of phalloidin on the dynamics of MreB and on the viability of bacterial cells. By contrast to the harmful effects of phalloidin on actin dynamics and eukaryotic cell viability, phalloidin did not affect MreB dynamics of bacterial growth rates, however it did induce a morphology change to longer cell chain lengths.

Acknowledgement

OTKA-107776: An anchor biological systems characteristics: the structural and functional properties of bacterial filaments.

Halász Henriett
Membrán nanocsövek transzport tulajdonságainak vizsgálata szuperrezolúciós mikroszkópiával

Aug 27 - kedd

17:00 – 19:00

I. Poszterszekció

P5

Membrán nanocsövek transzport tulajdonságainak vizsgálata szuperrezolúciós mikroszkópiával

Halász Henriett1, Ghadaksaz Ali Reza1, Madarász Tamás1, Nyitrai Miklós1,3, Matkó János2 és Szabó-Meleg Edina1,3

1 Pécsi Tudományegyetem, Általános Orvostudományi kar, Biofizikai Intézet

2Eötvös Loránd Tudományegyetem, Immunológiai Intézet,

3Pécsi Tudományegyetem, Szentágothai János Kutatóközpont

A membrán nanocsövek (NT) aktin vezérelt, „csőszerű” sejtnyúlványok. Kulcsfontosságú szerepet töltenek be a távoli sejtek közötti gyors és hatékony anyagtranszport folyamatokban. Feladatukat, felépítésüket és biológiai szerepüket tekintve rendkívül sokszínűek. Az NT-k sejtorganellumok (mitokondrium, lizoszóma), nukleinsavak (DNS, RNS) szállítása mellett szerepet játszanak baktériumok és vírusok terjesztésében. Továbbá tumorok progressziójában, kemoterápiás szerekkel szembeni rezisztencia továbbadásában, illetve idegrendszeri eredetű betegségek (pl.: Alzheimer-kór) kialakulásáért felelős fehérjék szállításában is részt vesznek. Az NT-k kialakulását számos sejttípusban leírták in vitro, de egyre több adat áll rendelkezésünkre in vivo előfordulásukról is. Habár az NT-k sejtek közötti kommunikációban betöltött szerepe többé-kevésbé jól ismert, az ezeket a folyamatokat irányító mechanizmusok és az anyagtranszportban részt vevő motorproteinek nem ismertek.

Munkánk során az adaptív humorális immunválasz kialakításában fontos, antigén prezentáló tulajdonságokkal is rendelkező B-limfociták NT-inek transzport tulajdonságait vizsgáltuk strukturált megvilágítású mikroszkóp alkalmazásával, ugyanis a B sejtek közötti NT-k fontos jelentőséggel bírhatnak a hatékony immunválasz kialakításában. Elősorban az NT-ken keresztül megvalósuló vezikuláris transzportot, és az abban részt vevő motorfehérjéket jellemeztük. Továbbá megvizsgáltuk a CD86 kostimulátor fehérje NT-ben való transzportját [1, 2].

Eredményeink alapján a B sejtek NT-i által közvetített erőteljes vezikuláris transzport aktin-miozin rendszer függő, és a sejtek képesek immunkostimulátor fehérjék NT-ken keresztül történő átadására, amely serkentheti az immunrendszer működését.

Vizsgálataink hozzájárulhatnak az NT-k terápiás célú alkalmazását célzó kísérletek eredményéhez.

Irodalom

[1] Osteikoetxea –Molnar A et.al. (2016) Cell Mo Life Sci 73: 4531-4545.

[2] Halász H et.al (2018) Methods Appl Fluoresc 6(4):045005.

Madarász Tamás
Az IRSp53 fehérje membrán nanocsövek képződésében betöltött szerepe

Aug 27 - kedd

17:00 – 19:00

I. Poszterszekció

P21

Az IRSp53 fehérje membrán nanocsövek képződésében betöltött szerepe

Madarász Tamás1,2, Brunner Brigitta4, Türmer Katalin1, Matkó János3, Nyitrai Miklós1,2 Szabó-Meleg Edina1,2

1 Pécsi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar Biofizikai Intézet

2 Pécsi Tudományegyetem Szentágothai János Kutatóközpont

3 Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Kar Immunológiai Tanszék

4 Pécsi Tudományegyetem Természettudományi Kar Biológiai Intézet

A sejtek közötti kapcsolat a felszínükön megjelenő membrán kitüremkedések, sejtnyúlványok (lamellipódiumok, filopódiumok, sejtfelszíni fodrozódások) közreműködésével valósul meg. Megfigyelések szerint ezek képződésének mechanizmusa nagyon hasonló. A membrán nanocsövek – mint filopódium-szerű sejt- sejt hidak – 2004-ben történt felfedezésével a sejtek közötti kommunikáció és anyagtranszport új formáját ismerhettük meg. Ezek a vékony membrán kitüremkedések fizikailag is összekötnek két sejtet. A membrán nanocsövek kialakulásának egyik feltételezett módja szerint azok aktin-függő membrán kitüremkedésekként, irányított, filopódium-szerű nyúlványokból fejlődnek ki. Ismert, hogy az inzulin receptor szubsztrát fehérje (IRSp53) elősegíti a filopódiumok kialakulását, ezért megvizsgáltuk annak membrán nanocsövek képződésének mechanizmusában betöltött szerepét.

Munkánk során különböző mikroszkópiai eljárásokkal (LSCM, SIM, TIRF) vizsgáltuk meg mind a teljes hosszúságú IRSp53 fehérje, mind a fehérje N-terminális részén található I-BAR domén filopódiumok, illetve nanocsövek kialakulására és morfológiájára gyakorolt hatását Cos7 sejtekben. Az alaktani vizsgálatok mellett az említett fehérjék aktin fehérjére gyakorolt hatását is feltérképeztük.

Az IRSp53 fehérje túlexpresszálása szembetűnő morfológiai változást okoz a sejteken: jelentős mértékben növeli a filopódiumok számát, illetve az aktin citoszkeletonra gyakorolt hatásának következtében figyelemre méltó eltéréseket eredményez mind a membrán nanocsövek hosszúságában, mind azok vastagságában.

Eredményeink arra engednek következtetni, hogy bár a membrán nanocsövek több tekintetben mutatnak hasonlóságot a filopódiumokkal, kialakulásuk alapvető mechanizmusaiban eltérnek azoktól.

Támogatás: GINOP-2.3.2-15-2016-00036, EFOP-3.6.1-16-2016-00004 projekt.

Telek Elek
A rendezetlen miozin 16 C-terminális szerkezeti karakterizálása

Aug 27 - kedd

17:00 – 19:00

I. Poszterszekció

P15

A rendezetlen miozin 16 C-terminális szerkezeti karakterizálása 

Telek Elek1,4, Kengyel András1,2,4, Karádi Kristóf1,2, Kardos József3, Bugyi Beáta1,2, Nyitrai Miklós1,2,4 és Lukács András1,2,4

1 Pécsi Tudományegyetem, Általános Orvostudományi Kar, Biofizikai Intézet

2Szentágothai János Kutató Központ

3Eötvös Lóránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar, Biológiai Intézet, Biokémiai Tanszék

4MTA-PTE Nukleáris-Mitokondriális Interakciók Kutató Csoport

A miozin 16 (Myo16) egy nem-konvencionális motorfehérje, mely főként emlős idegsejtekben expresszálódik. Korábbi kísérletekben kimutatták szerepét neurodegeneratív kórképekben, úgymint a Myo16 expresszió szint növekedése skizofréniában [1], Myo16 gén deléció autizmusban [2], valamint szerepet játszhat a bipoláris szindrómában [3].

A Myo16 monomer motorfehérje négy szerkezeti alegységből épül fel: tartalmaz egy ankyrin ismétlődéseket tartalmazó N-terminális domént, egy motor domént, egy könnyű lánc kötő IQ motívumot, és egy, a miozinok között egyedülálló, rendezetlen szerkezetű C-terminális domént (Myo16Tail), mely feltételezett szerepet játszik a neuronális foszfoinozitid-3 kináz jelátvitelben [4].

Célunk a rendezetlen Myo16Tail szerkezetének karakterizálása bioinformatikai és spektroszkópiai módszerekkel.

Kísérleteinkben az IQ motívumot is tartalmazó Myo16Tail szekvenciát vizsgáltuk bioinformatikai módszerekkel, úgymint fehérje rendezetlenségi predikciók (VLXT, VL3-BA, VSL2b, Ronn és IUPRED), szerkezeti flexibilitás (DynaMine), valamint foszforilációs hely predikció (PhosphositePlus).

Továbbá triptofán fluoreszcencia (steady-state és időfelbontásos anizotrópia, valamint fluoreszcencia kioltás) és CD spektroszkópiai módszereket alkalmaztunk a Myo16Tail szerkezetének jellemzéséhez.

Eredményeink szerint a Myo16Tail nagymértékben tartalmaz rendezetlen fehérje régiókat (44%), a másodlagos szerkezeti elemek mellett. A rendezetlenség jelenléte hozzájárulhat a Myo16 biológiai funkciójának megértéséhez.

Köszönetnyilvánítás
OTKA K 112794, Molecular Mechanisms Underlying the Function of Myosin 16b, OTKA K 120391, KH 125597, Szerkezetvizsgáló módszer fejlesztése a rendezetlen fehérjék szerkezetének és kölcsönhatásainak vizsgálatára (K. J.)

Irodalom

[1] Rodriguez-Murillo L, et al. (2014) Neuropsychopharmacology 39(4):934-43

[2] Liu YF, et al. (2015) PLoS One. 10(4):1-18

[3] Kao, C. et al. (2016) Int. J. Neuropsychopharmacol. 19: 1-11

[4] Yokoyama et al. (2011) EMBO J. 30(23):4739-54