Bemutatkozás

A Molekuláris Sejtbiológia Kutatócsoport fő kutatási területe a membrántranszporter fehérjékhez és az őssejt-differenciációhoz kapcsolódó biológiai folyamatok megértése, valamint az ezekkel összefüggésben álló betegségeknek különböző sejtes modell­rendszerekben történő vizsgálata. Kutatásaink során molekuláris biológiai, biokémiai és sejtbiológiai megközelítések felhasználásával új diagnosztikai eljárások kidolgozására, új terápiás célpontok feltárására, valamint sejtes esszé rendszerek fejlesztésére törekszünk. A kutatócsoport három, kisebb, egymással szoros együttműködésben álló egységből áll, melyek a következők: Sejtpolaritás és Trafficking Laboratórium (vezetője: Homolya László), a Humán Pluripotens Őssejt Laboratórium (vezetője: Apáti Ágota), valamint az Áramlási Citometria Laboratórium (vezetője: Várady György).

Sejtpolaritás és Tafficking Laboratórium

Vezetője: Dr. Homolya László – tudományos tanácsadó

A szervezet élettani határfelületeit polarizált hámsejtek (epitél és endotél sejtek) alkotják, melyek membránjában meghatározott rendben és szabályozott módon helyezkednek el olyan membránfehérjék, amelyek transzportaktivitásuk révén meghatározzák a különböző anyagok: tápanyagok, toxinok, gyógyszermolekulák átjutását. Kutatómunkánk során arra keressük a választ, hogy milyen tényezők határozzák meg ezeken a határfelületeken elhelyezkedő hámsejtek polaritásának kialakulását és fenntartását; hogy milyen úton jutnak el a transzporterfehérjék a megfelelő membránkompartmentumba (targeting és trafficking), és hogy a transzporterfehérjékben lévő genetikai variációk – elsősorban betegségekkel összefüggésbe hozható mutációk – hogyan befolyásolják a sejten belüli sorsukat és ezen keresztül a funkciójukat.

Kiemelt közlemények:

  1. Lilienberg J, Hegyi Z, Szabó E, Hathy E, Málnási-Csizmadia A, Réthelyi JM, Apáti Á, and Homolya L. Pharmacological Modulation of Neurite Outgrowth in Human Neural Progenitor Cells by Inhibiting Non-muscle Myosin II. Front Cell Dev Biol. 9:719636. doi: 10.3389/fcell.2021.719636. eCollection (2021)
  2. Bartos Z. and Homolya L.: Identification of specific trafficking defects of naturally occurring variants of the human ABCG2 transporter. Front Cell Dev Biol 9:615729. (2021)
  3. Török G, Erdei Z, Lilienberg J, Apáti Á, and Homolya L. The importance of transporters and cell polarization for the evaluation of human stem cell-derived hepatic cells. PLoS One 15(1) e0227751 , 22 p. (2020)
  4. Homolya L, Fu D, Sengupta P, Jarnik M, Gillet JP, Vitale-Cross L, Gutkind JS, Lippincott-Schwartz J, and Arias IM: LKB1/AMPK and PKA Control ABCB11 Trafficking and Polarization in Hepatocytes.PLOS ONE 9:(3) p. e91921. (2014)
  5. Homolya L, Orbán TI, Csanády L, and Sarkadi B. Mitoxantrone is expelled by the ABCG2 multidrug transporter directly from the plasma membrane. Biochim Biophys Act. 1808(1): 154-63 (2011)
  6. Sarkadi B, Homolya L, Szakács G, and Váradi A. Human multidrug resistance ABCB and ABCG transporters: participation in a chemoimmunity defense system. Physiol Reviews 86: 1179-1236, (2006)
  7. Homolya L, Steinberg TH, and Boucher RC. Cell to cell communication in response to mechanical stress via bilateral release of ATP and UTP in polarized epithelia. Cell Biol., 150: 1349-1359, (2000)
  8. Homolya L, Watt CW, Lazarowski ER, Koller BH, and Boucher RC. Nucleotide-regulated calcium signaling in lung fibroblasts and epithelial cells from normal and P2Y2 receptor (-/-) mice. Biol. Chem., 274: 26454-26460 (1999)
  9. Lazarowski, E. R., Homolya, L., Boucher, R. C., and Harden, T. K.: Direct demonstration of mechanically induced release of UTP and its implication for uridine nucleotide receptor activation. Biol. Chem., 272: 24348-24354 (1997)
  10. Homolya L, Holló Zs, Germann U, Pastan I, Gottesman MM, and Sarkadi B. Fluorescent cellular indicators are extruded by the multidrug resistance protein. Biol. Chem., 268: 21493-21496 (1993)

 

Humán Pluripotens Őssejt Laboratórium

Vezetője: Dr. Apáti Ágota – tudományos főmunkatárs

A Humán Pluripotens Őssejt laboratórium tagjai nagy tapasztalattal bírnak az őssejt vonalak alapítása és differenciációja területén (különös tekintettel a szív, ideg, endotél és mezenchimális irányú differenciációra), valamint a membrán transzporterek és a kalcium szignalizáció tanulmányozásában. Olyan indukált pluripotens őssejt alapú modelleket és riporter rendszereket fejlesztenek, amelyek segítségével human betegségek (mint a skizofrénia, DiGeorge szindróma, érelmeszesedés vagy a II típusú diabetes) vizsgálhatóak.

Kiemelt közlemények:

  1. Reé D, Borsy A, Fóthi Á, Orbán TI, Várady G, Erdei Z, Sarkadi B, Réthelyi J, Varga N, Apáti Á. Establishing a human embryonic stem cell clone with a heterozygous mutation in the DGCR8 gene. Stem Cell Res. 2020 Dec 22;50:102134. doi: 10.1016/j.scr.2020.102134. PMID: 33360445
  2. Szabó E, Juhász F, Hathy E, Reé D, Homolya L, Erdei Z, Réthelyi JM, Apáti Á. Functional Comparison of Blood-Derived Human Neural Progenitor Cells. Int J Mol Sci. 2020 Nov 30;21(23):9118. doi: 10.3390/ijms21239118. PMID: 33266139
  3. Hathy E, Szabó E, Varga N, Erdei Z, Tordai C, Czehlár B, Baradits M, Jezsó B, Koller J, Nagy L, Molnár MJ, Homolya L, Nemoda Z, Apáti Á, Réthelyi JM. Investigation of de novo mutations in a schizophrenia case-parent trio by induced pluripotent stem cell-based in vitro disease modeling: convergence of schizophrenia- and autism-related cellular phenotypes. Stem Cell Res Ther. 2020 Nov 27;11(1):504. doi: 10.1186/s13287-020-01980-5. PMID: 33246498
  4. Szabó E, Reé D, Jezsó B, Vincze K, Földes G, Molnár AÁ, Réthelyi JM, Apáti Á. Generation of iPSC lines from peripheral blood mononuclear cells of identical twins both suffering from type 2 diabetes mellitus and one of them additionally diagnosed with atherosclerosis. Stem Cell Res. 2020 Dec;49:102051. doi: 10.1016/j.scr.2020.102051. PMID: 33099106
  5. Berecz T, Husvéth-Tóth M, Mioulane M, Merkely B, Apáti Á, Földes G. Generation and Analysis of Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes and Endothelial Cells for High Content Screening Purposes. Methods Mol Biol. 2020;2150:57-77. doi: 10.1007/7651_2019_222. PMID: 30941720
  6. Erdei Z, Schamberger A, Török G, Szebényi K, Várady G, Orbán TI, Homolya L, Sarkadi B, Apáti Á. Generation of multidrug resistant human tissues by overexpression of the ABCG2 multidrug transporter in embryonic stem cells. PLoS One. 2018 Apr 12;13(4):e0194925. doi: 10.1371/journal.pone.0194925. eCollection 2018. PMID: 29649238
  7. Vőfély G, Berecz T, Szabó E, Szebényi K, Hathy E, Orbán TI, Sarkadi B, Homolya L, Marchetto MC, Réthelyi JM, Apáti Á. Characterization of calcium signals in human induced pluripotent stem cell-derived dentate gyrus neuronal progenitors and mature neurons, stably expressing an advanced calcium indicator protein. Mol Cell Neurosci. 2018 Apr;88:222-230. doi: 10.1016/j.mcn.2018.02.003. PMID: 29425968
  8. Szebényi K, Füredi A, Kolacsek O, Csohány R, Prókai Á, Kis-Petik K, Szabó A, Bősze Z, Bender B, Tóvári J, Enyedi Á, Orbán TI, Apáti Á, Sarkadi B. Visualization of Calcium Dynamics in Kidney Proximal Tubules. J Am Soc Nephrol. 2015 Nov;26(11):2731-40. doi: 10.1681/ASN.2014070705. PMID: 25788535
  9. Bacskai I, Mázló A, Kis-Tóth K, Szabó A, Panyi G, Sarkadi B, Apáti Á, Rajnavölgyi É. Mesenchymal Stromal Cell-Like Cells Set the Balance of Stimulatory and Inhibitory Signals in Monocyte-Derived Dendritic Cells. Stem Cells Dev. 2015 Aug 1;24(15):1805-16. doi: 10.1089/scd.2014.0509. Epub 2015 Apr 29. PMID: 25808140
  10. Apáti A, Orbán TI, Varga N, Németh A, Schamberger A, Krizsik V, Erdélyi-Belle B, Homolya L, Várady G, Padányi R, Karászi E, Kemna EW, Német K, Sarkadi B. High level functional expression of the ABCG2 multidrug transporter in undifferentiated human embryonic stem cells. Biochim Biophys Acta. 2008 Dec;1778(12):2700-9. doi: 10.1016/j.bbamem.2008.08.010. PMID: 18793608

Áramlási Citometria Laboratórium

Vezetője: Dr. Várady György – tudományos főmunkatárs

Az Áramlási Citometria Laboratórium kiszolgáló és kutató laborként működik. Sejtszorterünk segítségével a sejtek fluoreszcencia intenzitása alapján egysejt klónokat, illetve homogén sejtvonalakat tudunk létrehozni. A mérésre szolgáló készülékekkel fehérje kimutatást, transzfekciós hatékonyságot, multidrog rezisztenciát, vagy sejtciklus vizsgálatot is tudunk végezni. Főbb kutatási területünk egyrészt az ABC-transzporterek, mint transzmembrán fehérjék funkcionális vizsgálata fluoreszcens festékek segítségével, valamint a multifaktoriális betegségek (köszvényes, kettes-típusú diabétesz) jellemzése vörösvérsejt membrán analízissel.

Főbb műszerek, berendezések

FACSAria III sejtszorter

Attune Nxt 3 (viola, kék, piros) és 4 (viola, kék, sárga, piros) lézerrel, plétolvasóval

FACSCanto II 3 (viola, kék, piros) lézerrel plétolvasóval

Kiemelt közlemények:

  1. Szabó E, Kulin A, Korányi L; Literáti-Nagy B, Cserepes J, Somogyi A, Sarkadi B, and Várady G. Alterations in erythrocyte membrane transporter expression levels in type 2 diabetic patients Sci Rep. 11(1):2765 (2021)
  2. Telbisz Á, Ambrus Cs, Mózner O, Szabó E, Várady Gy, Bakos É, Sarkadi B, Özvegy-Laczka Cs. Interactions of Potential Anti-COVID-19 Compounds with Multispecific ABC and OATP Drug Transporters Pharmaceutics 13 (1) 81 (2021)
  3. Kovacsics D, Brózik A, Tihanyi B, Matula Zs, Borsy A, Mészáros N, Szabó E, Németh E, Fóthi Á, Zámbó B, Szüts D, Várady Gy, Orbán T I, Apáti Á, Sarkadi B. Precision-engineered reporter cell lines reveal ABCG2 regulation in live lung cancer cells Biochemical Pharmacology 175: 113865 (2020)
  4. Zámbó B, Bartos Z, Mózner O, Szabó E, Várady Gy, Poór Gy, Pálinkás M, Andrikovics H, Hegedűs T, Homolya L, Sarkadi B. Clinically relevant mutations in the ABCG2 transporter uncovered by genetic analysis linked to erythrocyte membrane protein expression Sci Rep. 8(1): 7487 (2018)
  5. Szabó E, Türk D, Telbisz Á, Kucsma N, Horváth T, Szakács G, Homolya L, Sarkadi B, Várady Gy. A new fluorescent dye accumulation assay for parallel measurements of the ABCG2, ABCB1 and ABCC1 multidrug transporter functions Plos One 13(1): e0190629 (2018)
  6. Zámbó B, Várady Gy, Padányi R, Szabó E, Németh A, Langó T, Enyedi Á, Sarkadi B. Decreased calcium pump expression in human erythrocytes is connected to a minor haplotype in the ATP2B4 gene Cell Calcium 65. 73 (2017)
  7. Várady Gy, Szabó E, Fehér Á, Németh A, Zámbó B, Pákáski M, Janka Z, Sarkadi B. Alterations of membrane protein expression in red blood cells of Alzheimer’s disease patients Alzheimers & Dementia: Diagnosis Assessment & Disease Monitoring 1(3) 334 (2015)

Vezető

Homolya László

Munkatársak