Kutatási témák
A protein kináz D (PKD) által vezérelt folyamatok vizsgálata idegsejtekben
A Protein kináz D (PKD) család tagjai a szerin/threonin kinázok csoportjába tartozó, alternatív diacil-glicerol (DAG) receptorok. A PKD családot emlősökben 3 izoforma alkotja (PKD1, 2 és 3), melyeket szekvencia-homológiájuk és szubsztrátspecificitásuk alapján mint önálló protein kinázokat nem túl régen soroltak külön családba.
Nem polarizált (fibroblasztok, tumorsejtek) és polarizált (pl. epitél) sejtekben a PKD által szabályozott intracelluláris folyamatokat már részletesen vizsgálták. Az eredmények alapján a PKD igen szerteágazó szerepet játszhat pl. a tumor sejtek transzformációjában, a metasztázis vagy infiltráció kialakulásában, de emellett a normál szöveti sejtek differenciálódását, a sejtmigrációt és számos jelátviteli folyamatot is szabályozhat. Részletes vizsgálatok azt is bizonyították, hogy a PKD a plazmamembrán felé irányuló membrántranszportban, a Golgiról történő vezikulalefűződésben vagy az apikális / bazolaterális irányultságú szekréciós transzport szabályozásában is igen fontos szerepet tölt be. Az általánosan elfogadott nézet szerint a PKD azért képes ennyire szerteágazó és sejttípus-függő hatás kialakítására, mert aktiválódását több jelátviteli útvonal és intracelluláris lokalizációja is befolyásolja. A PKD aktiválódásához mind az upstream kinázok által végzett foszforilációra, mind a membránokban képződő diacilglicerolhoz való kötődésre is szükség van. Ezt követően az aktivált PKD molekula a plazma- és intracelluláris membránokhoz kapcsolódva, a citoplazmában vagy a sejtmagban is kifejtheti hatását.
Annak ellenére, hogy az emlős idegrendszerben mind a három PKD izoforma már nagyon korai embrionális kortól kimutatható, a PKD idegsejtekben betöltött szerepéről még nagyon keveset lehet tudni. Itthoni és németországi kooperáció keretében elvégzett vizsgálataink során bizonyítottuk, hogy az idegsejtek dendritikus intracelluláris fehérjetranszportját a PKD aktivitás jelentősen befolyásolja (Czöndör és mtsai, 2009). Különböző konstrukciókkal transzfektált egér embrionális hippokampális idegsejtek tenyészeteiben, illetve a PKD domináns-negatív mutáns formáját idegsejt-specifikusan expresszáló transzgenikus állatok hippokampuszában kimutattuk, hogy a PKD aktivitás gátlása a Golgi komplexum széteséséhez, a dendritfa zsugorodásához és a normálisan a dendritekbe irányított fehérjék eloszlásának megváltozásához vezet.
Jelenleg folyó kutatásainkban az idegsejtek túlélését és plaszticitását befolyásoló, PKD-függő celluláris folyamatokat szeretnénk megérteni és tisztázni. Emellett vizsgáljuk azt is, hogy az idegsejtekben a PKD aktivitás miként befolyásolja az enzim intracelluláris eloszlását és az axonális transzportra kifejtett hatását.