A lizofoszfatidsav és egyes jelátviteli fehérjedomének kölcsönhatásainak azonosítása, a kötődés kvantitatív és szerkezeti jellemzése
A lizofoszfatidsav (LPA) a természetben előforduló legegyszerűbb szerkezetű foszfolipid, az összetett foszfolipidek felépítésének prekurzora. Fiziológiás összetevője a vérplazmának és egyéb testfolyadékoknak, emelkedett koncentrációja indikatív gyulladásban és daganatos betegségekben. Aktiválja a sejtek túlélési, migrációs és differenciációs folyamatait az LPA-ra szelektív G-fehérjékkel kapcsolt receptorok közvetítésével, illetve a PPAR transzkripciós faktorhoz kötődve. A sejtfelszíni receptorok fiziológiás vagy patológiás működésének hatására LPA keletkezik a sejtmembrán intracelluláris rétegében, kúpos alakja miatt membrán-görbületi stresszt indukálva segíti a vezikulák lefűződését, tubulusok formálódását és a sejtosztódást. Munkahipotézisünk szerint a belső membránfélben keletkező és időlegesen felgyülemlő LPA az indukált lipid-pakolási defektus és membrán-görbületi stressz révén olyan kötőfelületeket alakíthat ki, amelyekhez szelektíven kapcsolódhatnak a jelátviteli folyamatokban szereplő fehérjék egyes doménjei. Ezeknek a dinamikus karakterű kötőhelyeknek a megjelenése a jelátviteli folyamatok során módosíthatja a jelátviteli fehérjehálózat aktuális kölcsönhatási mintázatát.
Megmutattuk, hogy a humán Caskin1 állványfehérje SH3-doménje nem prolin-gazdag szekvenciákhoz, hanem LPA-tartalmú lipid-felületekhez kötődik hatékonyan (Cellular Signalling 32, 66-75, 2017). Előkísérleteink szerint az LPA képes egyes PH-doménekhez, illetve SH2-doménekhez is kötődni. Pályázatunkban vállaltuk a humán Nck1 adaptor fehérje SH2-doménjének, illetve a humán Grp1 (az Arf1 szabályozófehérje aktivátora) PH-doménjének részletes tanulmányozását a mediátor lipid LPA-kötődésére vonatkozóan. Előkísérleteinkben megmutattuk, hogy mindkét domén köti az oleoil-LPA-t, míg a szerkezetileg és funkcionálisan rokon lipid mediátorokat nem. Vizsgálni kívánjuk a domének kötődésének erősségét és sztöchiometriáját LPA-micellákhoz és liposzómás modell-membránokhoz (Liliom Károly, ITC, QCM, MST), illetve kísérletet teszünk a fehérjék lipidkötésben résztvevő szerkezeti elemeinek azonosítására (Mihály Judith, ATR-FTIR). Mindkét domén térszerkezetét publikálták már. Megvizsgáljuk továbbá, hogy az LPA kötődése gátolja-e a domének ismert kölcsönhatásait, az SH2-domén esetében foszfotirozin-tartalmú peptiddel, míg a PH-domén esetében foszfatidilinozitol-polifoszfáttal. Egy ilyen gátlás izgalmas lehetőségeket vetne fel a jelátviteli folyamatok összehangolásában.
Mihály Judith - Liliom Károly