Motorfehérje Szerkezeti Biológiai Kutatócsoport

A csoport vezetője

Nyitray László tansz.vezető egyetemi tanár

A csoport tagjai

Radnai László

Molnár Tamás egyetemi tanársegéd

Kiss Bence doktorjelölt,tud.s.m.társ

Pohl Gábor PhD hallgató

Rapali Péter

Aktivitás

Kutatási témák

Coiled-coil és magányos α-hélix szerkezeti motívumok

Miozin proximális S2 "coiled-coil" flexibilis szerkezete

Coiled-coil és magányos α-hélix szerkezeti motívumok

A motorfehérjék "farok régióját" felépítő coiled-coil szuperhélix szerkezetét és funkcióit tanulmányozzuk biofizikai és krisztallográfiai módszerekkel. A miozin VI korábban szintén coiled-coil szerkezetűnek jósolt doménjéról kimutattuk, hogy egyszálú, sókötésekkel stabilizált magányos α-hélix szerkezetű. Bioinformatikai módszerekkel azt találtuk, hogy a magányos α-hélix számos más fehérjében is megtalálható szerkezeti motívum. Meglepően nagy stabilitásukat in vitro és in silico módszerekkel vizsgáljuk.

Dinein könnyű lánc

A DLC (emlősökben DYNLL) egy eukarióta "hub" protein, amely a dinein és a miozin Va motorfehérjéken kívül több tucat más fehérjéhez is kapcsolódik. Érdekes módon a kötőpartner fehérjék vagy teljesen rendezetlen szerkezetűek, vagy a DLC-kötőpeptid egy szerkezetnélküli domén része. A DLC interakciós hálózatát proteomikai módszerekkel vizsgáljuk. A DLC "promiszkuitásának" molekuláris alapjaira NMR spektroszkópiai és röntgenkrisztallográfia módszerekkel keressük a választ. Az "optimális" DLC-kötő motívumot in vitro evolúcióval (fág-bemutatás kísérletek Pál Gáborral együttműködésben) keressük.

Konvencionális miozinok szabályozása

A miozin II motorfehérjék aktivitását a könnyű láncok Ca2+-kötése és/vagy reverzibilis foszforilációja szabályozza, amelynek a szerkezeti alapjait különböző eredetű, valamint kiméra miozinok segítségével vizsgáljuk. A „kikapcsolt” állapot nagyfelbontású szerkezetét nem ismerjük, ezért olyan rekombináns HMM (nehéz meromiozin) konstrukciókat próbálunk előállítani, amelyek kristályosítási célra alkalmasak. A filamentumképzést nem-izom miozin II motoroknál a C-terminális coiled-coil régióhoz kötődő, metasztatikus tumorokban megemelkedett expressziós szintet mutató S100A4 Ca2+-kötő fehérje is befolyásolja. A komplex szerkezetét és a szabályozásban betöltött szerepét vizsgáljuk.

Transzport miozinok kargókötése

Az intracalluláris transzportfolyamatokban fontos szerepet játszó V-ös és VI-os osztályba tartozó nem konvencionális miozinok kargókötésének molekuláris alapjait, a C-terminális helyzetű globuláris kargókötő domének (GTD) szerkezetét tanulmányozzuk. A kargókötést többek között reverzibilis foszforiláció szabályozza, másrészt a GTD is szabályozza a motor aktivitását. Az összetett szabályozási mechanizmus részleteit kutatjuk.

Együttműködések

Hazai

Kardos József,
Kovács Mihály,
Málnási Csizmadia András,
Pál Gábor
(ELTE Biokémiai Tanszék)

Perczel András,
Gáspári Zoltán
(ELTE, Kémiai Intézet)

Tompa Péter
(MTA Enzimológiai Intézet)

Tóth Gábor
(MBK, Gödöllő)

Vellai Tibor
(ELTE, Genetikai Tanszék)

Nemzetközi

Andrew G. Szent-Györgyi
(Brandeis University, USA)

Carolyn Cohen
(Brandeis University, USA)

Kazuhiro Kohama
(Gunma Univeristy, Maebashi, Japan)

Ignacio Rodriguez-Crespo
(Complutense University of Madrid, Spain)

Michel Espinoza-Fonseca
(University of Minnesota, Minneapolis, USA)

Támogatók

OTKA (K61784, NI48466, TS049812)

Legfontosabb publikációk

  • Brown, J. H., Yang, Y., Reshetnikova, L., Gourinath, S., Süveges, D., Kardos, J., Hóbor, F., Reutzel, R., Nyitray, L. & Cohen, C.
    An unstable head-rod junction may promote folding into the compact off-state conformation of regulated myosins. (2008)
    J Mol Biol 375, 1434-43.
  • Hódi, Z., Németh, A. L., Radnai, L., Hetényi, C., Schlett, K., Bodor, A., Perczel, A. & Nyitray, L.
    Alternatively spliced exon B of myosin Va is essential for binding the tail-associated light chain shared by dynein. (2006)
    Biochemistry 45, 12582-95.
  • Debreczeni, J. E., Farkas, L., Harmat, V., Hetényi, C., Hajdú, I., Závodszky, P., Kohama, K. & Nyitray, L.
    Structural evidence for non-canonical binding of Ca2+ to a canonical EF-hand of a conventional myosin. (2005)
    J Biol Chem 280, 41458-64.
  • Li, Y., Brown, J. H., Reshetnikova, L., Blazsek, A., Farkas, L., Nyitray, L. & Cohen, C.
    Visualization of an unstable coiled coil from the scallop myosin rod. (2003)
    Nature 424, 341-5.