Humán transzglutaminázok extracelluláris folyadékokban: a XIII-as véralvadási faktor izopeptidáz aktivitásának és a transzglutamináz 4 biokémiai karakterizálása

A tétel rövid nézete
dc.contributor.advisorKirály, Róbert
dc.contributor.authorCsobán-Szabó, Zsuzsa
dc.contributor.authorvariantSzabó, Zsuzsa
dc.contributor.departmentMolekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskolahu
dc.contributor.submitterdepDE--Általános Orvostudományi Kar -- Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet
dc.date.accessioned2022-06-03T07:11:09Z
dc.date.available2022-06-03T07:11:09Z
dc.date.created2022hu_HU
dc.date.defended2022-06-17
dc.description.abstractA transzglutaminázok kutatásának jelentőségét számos ipari és transzlációs medicinában való alkalmazhatóságuk igazolja. Az egyik legismertebb transzglutamináz a hFXIII-A transzamidáz aktivitásának gátlása új terápiás lehetőséget kínál a trombózis gyógyításában. Azonban a hFXIII-A kevésbé ismert izopeptidáz aktivitásával is képes az alvadék destabilizálására. Olyan fehérje-peptid alapú anizotrópiás aktivitásmérési módszert fejlesztettünk, amely lehetővé teszi a hFXIII-A által katalizált ellentétes irányú reakciók vizsgálatát ugyanazon szubsztrát molekulákat alkalmazva, transzamidáz aktivitásmérés esetén két szubsztrát molekulaként (FLpepPI2 és S100A4(GST)), izopeptidáz aktivitás követésénél pedig előre keresztkötött szubsztrát formájában (FLpepPI2-S100A4(GST). A fehérje-peptid szubsztrátok alkalmazása jobban modellezi a hFXIII-A in vivo szubsztrátjait az alvadék módosításai során és lehetséges mutáns hFXIII-A enzimek ellentétes aktivitásainak, illetve a hFXIII-A aktivitásait szabályozó regulátor molekulák hatásának komplex tanulmányozása. Egy másik szekretálódó családtag, a humán TG4 (hTG4) szerepet játszik a prosztatadaganatok kialakulásában és az APS1 autoimmun betegség esetén hozzájárul a férfiak meddőségének kialakulásához. A TG4 rágcsálókban jól karakterizált, azonban a hTG4 biokémiai tulajdonságai, amelyek segíthetnének az enzim funkciójának megértésében nem ismertek. Proteomikai adatbázisokat vizsgálva azt találtuk, hogy a hTG4 a prosztatán kívül is jelen van. A mikrotiter lemez módszer segítségével a hTG4 transzamidáz aktivitását és szabályozását in vitro tanulmányoztuk. A hTG4 alacsony transzamidáz aktivitással rendelkezik, amely enyhén alacsony pH-t és redukáló környezetet preferál. Szubmicelláris SDS koncentráció aktiváló hatása figyelhető meg, amely azt sugallja, hogy az enzim membránhoz kötődve fejti ki aktivitását. A patkány TG4-gyel szemben, a hTG4 nem köti a GTP-t. Más transzglutaminázok esetén ismert proteolitikus aktiválás nem figyelhető meg a hTG4 esetében, amelyet diszpázzal inkubálva illetve AD-293 sejtekben expresszált hTG4 esetén vizsgáltunk. Nyálban 280 potenciális hTG4 interakciós partnert azonosítottunk, amelyek nagy része a szekrécióhoz, immunfolyamatokhoz és vezikuláris transzporthoz köthető. Nyálban és AD-293 sejtextraktumban számos hTG4 glutamin donor szubsztrátot azonosítottunk. Néhány szubsztrát sejt-sejt interakciókban, adhézióban és proliferációban vesz részt, amely azt sugallja, hogy a hTG4 daganatellenes terápia célpontjává válhat. Eredményeink hozzájárulnak a hTG4 és a hFXIII-A sajátságainak teljesebb megismeréséhez és megerősítik, hogy ezek a fehérjék valós célpontok lehetnek gyakori betegségek terápiájában.hu_HU
dc.description.abstractThe importance of research on transglutaminases is confirmed by their many industrial and translational medicinal applications. Inhibition of human FXIII-A (hFXIII-A) transamidase activity shows increasing potential in treating thrombosis and preventing unwanted blood coagulation. However, hFXIII-A can also destabilize the clot by its poorly known isopeptidase activity. We have developed a peptide-protein-based anisotropic activity assay that allows studying both directions of reactions catalyzed by hFXIII-A, using the same substrate molecules, as two substrate molecules for measurement of transamidase activity (FLpepPI2 and S100A4(GST)) and as a previously crosslinked substrate for monitoring isopeptidase activity (FLpepPI2-S100A4(GST)). Peptide-protein substrates can mimic the in vivo substrates of hFXIII-A during clot modification to study the opposite activities of mutant hFXIII-A enzymes and the effect of regulatory molecules that regulate hFXIII-A activities. Another secreted family member, the human TG4 (hTG4) is involved in the development of APS1 autoimmune disease and prostate tumours. Rodent TG4 enzymes are well characterized compared to the human orthologue. Characterisation of hTG4 biochemical properties could help to understand its function and role in humans. Reanalysis of proteomic databases revealed that hTG4 is also expressed outside the prostate. The activity and regulation of hTG4 transamidase activity were studied in vitro using the classical microtiter plate method. The hTG4 has low transamidase activity, and it prefers a slightly acidic pH and reducing environment. The activating effect of SDS in submicellar concentration was observed, suggesting that the enzyme exerts its activity in membrane-bound form. In contrast to rat TG4, hTG4 can not bind GTP. Proteolytic activities, which are known to activate other transglutaminases were not observed upon the incubation of hTG4 with dispase or expressing hTG4 exogenously in AD-293 cells. In saliva, we identified 280 potential hTG4 interaction partners, mostly involved in secretion, immune processes, and vesicular transport correlating with the enrichment of hTG4 in the vesicular fraction of saliva. Several hTG4 glutamine donor substrates were identified in saliva and AD-293 cell extract. Some of these substrates are involved in cell-cell interactions, adhesion, and proliferation, suggesting that hTG4 could become an anti-cancer therapeutic target. Our results contribute to a better understanding of the properties of hTG4 and hFXIII-A and confirm that these proteins are real targets in the therapy of common diseases.hu_HU
dc.format.extent119hu_HU
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/2437/334280
dc.language.isohuhu_HU
dc.language.isoenhu_HU
dc.subjectHumán transzglutamináz 4hu_HU
dc.subjectHuman transglutaminase 4
dc.subjectHumán XIII-as véralvadási faktor
dc.subjectHuman blood coagulation factor XIII
dc.subjectIzopeptidáz aktivitás
dc.subjectIsopeptidase activity
dc.subjectTranszamidáz aktivitás
dc.subjectTransamidase activity
dc.subjectFehérje-peptid alapú aktivitásmérés
dc.subjectProtein-peptide-based isopeptidase assay
dc.subjectFluoreszcencia anizotrópia
dc.subjectFluorescence anisotropy S100A4
dc.subjectS100A4
dc.subjectProteomikai analízis
dc.subjectProteomic analysis
dc.subjectSzubsztrát keresés
dc.subjectSubstrate search
dc.subjectInterakciós partner keresés
dc.subjectInteraction partner search
dc.subjectTrombózis
dc.subjectThrombosis
dc.subjectTumor
dc.subjectCancer
dc.subject.disciplineElméleti orvostudományokhu
dc.subject.sciencefieldOrvostudományokhu
dc.titleHumán transzglutaminázok extracelluláris folyadékokban: a XIII-as véralvadási faktor izopeptidáz aktivitásának és a transzglutamináz 4 biokémiai karakterizálásahu_HU
dc.title.translatedHuman transglutaminases in extracellular fluids: biochemical characterization of blood coagulation factor XIII isopeptidase activity and transglutaminase 4hu_HU
Fájlok
Eredeti köteg (ORIGINAL bundle)
Megjelenítve 1 - 4 (Összesen 4)
Nincs kép
Név:
CsobanSzabo_Zsuzsa_ertekezes.pdf
Méret:
2.85 MB
Formátum:
Adobe Portable Document Format
Leírás:
Értekezés
Letöltés
Nincs kép
Név:
CsobanSzabo_Zsuzsa_magyar_tezis.pdf
Méret:
465.35 KB
Formátum:
Adobe Portable Document Format
Leírás:
Magyar nyelvű tézis
Letöltés
Nincs kép
Név:
CsobanSzabo_Zsuzsa_angol_tezis.pdf
Méret:
371.36 KB
Formátum:
Adobe Portable Document Format
Leírás:
Angol nyelvű tézis
Letöltés
Nincs kép
Név:
MEGHIVO.pdf
Méret:
142.34 KB
Formátum:
Adobe Portable Document Format
Leírás:
Meghívó
Letöltés
Engedélyek köteg
Megjelenítve 1 - 1 (Összesen 1)
Nincs kép
Név:
license.txt
Méret:
1.93 KB
Formátum:
Item-specific license agreed upon to submission
Leírás:
Letöltés
Gyűjtemények
Molekuláris Sejt- és Immunbiológia Doktori Iskola