Jelfeldolgozás a sejtben: a kalpain és protein kináz rendszerek és kölcsönhatásaik = Intracellular signal processing: the calpain and protein kinase/phosphatase systems, and their interactions

1. Bizonyitottuk, hogy a kalpain B aktiv es inaktiv formaja foszforilalhato PKA, ERK1 es ERK2 kinazokkal, azonositottuk az in vitro foszforilacios helyeket, es meghataroztuk a foszforilalt feherje megvaltozott enzimologiai parametereit. 2. Előallitottuk az osszes Drosophila kalpain elleni antitestet. 3. Kidolgoztunk egy haromdimenzios elektroforetikus eljarason alapulo, in vivo szubsztrat azonositasra hasznalhato modszert, amelynek segitsegevel szamos kalpain szubsztratot azonositottunk. 4. Kifejlesztettunk egy sejtpenetrans, szintetikus kalpain szubsztratot, amely a jelenleg ismert szubsztratok kozul a legerzekenyebb. 5. Kifejlesztettunk egy sejtpenetrans, szintetikus kalpain-aktivalo peptid part, amely a kalpainok sejten beluli, calcium-mentes es specifikus aktivalasara kepes. 6. Kimutattuk, hogy patkany hippokampalis agyszeletekben a kalpainok specifikus aktivalasa az alap-ingerlekenyseg es az LTP szignifikans novekedeset idezi elő. 7. Kalpain A, kalpain B es kalpain A/B mutans Drosophila vonalakat allitottunk elő. Elemeztuk a feherjek expressziojat vad es mutans vonalakban, tovabba vizsgaltuk a fenotipusra gyakorolt hatasukat. A kalpain B feherjeről megallapitottuk, hogy fontos szerepet jatszik a hatarsejtek vandorlasaban. 8. Drosophila kalpain interferencia vonalakat allitottunk elő: a kalpain B csendesitett vonalak egyedei csokkent fertilitasuak voltak, a kettős mutansok szintetikus szemiletalitast mutattak. A kalpain C hianya letalitast okozott. | 1. We provided evidence that both the active and inactive forms of calpain B can be phosphorylated by PKA, ERK1 and ERK2. Phosphorylation sites were localized and the enzymological parameters of the modified enzymes were determined. 2. Antibodies have been generated against all forms of Drosophila calpain. 3. A new three-dimensional electrophoresis method has been developed to identify calpain substrates in vivo. Several novel substrates have been identified. 4. A synthetic, cell-permeable synthetic calpain susbtrate has been developed. This compound is more sensitive to the enzyme than any other known calpain substrate. 5. A peptide pair capable of calpain activation have also been developed. These sythetic peptides can penetrate cells and activate the enzyme in a calcium-independent manner. 6. It has been shown that specific activation of calpain(s) leads to a significantly incerased basal excitability and long-term potentiation (LTP) in rat hippocampal slices. 7. Drosophila lines mutant in calpain A, calpain B and calpain A/B have been generated. The effect of changes in calpain expression on phenotype was tested and it was found that calpain B plays a major role in regulating the migration of border cells. 8. Interference strains of Drosophila have also been generated. We found that silencing calpain B causes reduced fertility whereas double mutation causes synthetic semilethality. Calpain C deficit was found to be lethal.