Proteini AID/APOBEC so citidin deaminaze, ki v okviru prirojene imunosti ščitijo celico pred škodljivimi učinki retroelementov. Delovanje proteinov APOBEC se odraža v hipermutacijah v nukleotidnih zaporedjih sesalskih retroelementov, njihov vpliv na evolucijo genomov in mehanizmi njihovega delovanja pri drugih vretenčarjih pa so neznani. V naši raziskavi smo s pomočjo genomske analize odkrili prve sledove citidin deaminazne ktivnosti že v vretenčarskih genomih prednikov sesalcev, in sicer v elementih LINE v genomu zelenega kuščarja anoli, pri katerem je bil odkrit trenutno najstarejši znani protein APOBEC1 (A1). Kuščarjev protein A1 je pokazal visoko deaminazno aktivnost in učinkovito delovanje proti retroelementom. Primerjava mehanizmov delovanja kuščarjevih in človeških proteinov APOBEC je razkrila, da je mehanizem inhibicije elementov LINE s strani proteinov A1 evolucijsko ohranjen in da se bistveno razlikuje od mehanizma delovanja humanih proteinov A3. Skupaj s hipermutacijami, ki smo jih zaznali v vretenčarskih elementih LINE, naša raziskava nakazuje, da inhibitorna aktivnost proteinov AID/APOBEC proti retroelementom izvira pri zgodnjih vretenčarjih. Naša odkritja odpirajo nove perspektive v raziskavah proteinov AID/APOBEC in pomembno prispevajo k razkrivanju njihove fiziološke vloge in razumevanju vpliva na evolucijo genomov vretenčarjev.
COBISS.SI-ID: 27367975
Ugotovili smo, da človeška sekretorna fosfolipaza A2 skupine X (hGX sPLA2) izzove nastanek lipidnih telesc ali lipidnih kapljic (LD, angleško “lipid droplets”) v visoko tumorigenih celicah MDA-MB-231 raka dojke v odvisnosti od svoje encimske aktivnosti. S tem vzpodbudi celično delitev in občutno podaljša preživetje celic v pogojih stresa, sproženega s pomanjkanjem hranilnih snovi (seruma). Rezultati kažejo, da so za biogenezo LD in celično preživetje odgovorne predvsem proste maščobne kisline, še zlasti oleinska kislina, ki se sprostijo iz membranskih fosfolipidov kot posledica encimskega delovanja hGX sPLA2. Prav tako smo ugotovili, da je s hGX-sprožen mehanizem celičnega preživetja in kopičenja lipidov povezan s spremembami v izražanju ključnih encimov pri lipogenezi in β-oksidaciji, kot tudi z modulacijo signalnih poti z AMP-aktivirano proteinsko kinazo (AMPK) in proteinsko kinazo B/Akt. Protumorigene učinke, sprožene s hGX sPLA2, smo lahko preprečili z dodatkom inhibitorja etomoksira, kar kaže ključno vlogo β-oksidacije tako pri tvorbi LD na račun encimskega delovanja hGX sPLA2 kot pri celičnem preživetju celic raka dojke. S tem smo dokončno potrdili delovanje hGX sPLA2 kot modulatorja osnovnega lipidnega metaboliza in preživetja rakavih celic. Omenjeno odkritje bi lahko imelo pomemben vpliv na pojasnitev vloge hGX in ostalih sPLA2, kot na primer hGV in hGIII, pri raku in patofizioloških spremembah nasploh.
COBISS.SI-ID: 27087655
V članku smo določili korake v tvorbi pore ekvinatoksina II v membrani in pokazali, da je vezava na membrano izjemno hiter proces, ki mu sledi prenos N-terminalnega heliksa v lipidno membrano in oligomerizacija.
COBISS.SI-ID: 2836815
Membranski rafti so prehodne in nestabilne membranske mikrodomene obogatene s sfingolipidi, holesterolom in specifičnimi protein. Naraščajoče število eksperimentalnih dokazov o vlogi membranskih raftov v ključnih fizioloških procesih v normalnih in zdravih celicah je zahteva razvoj novih tehnik za karakterizacijo strukture in funkcije teh membranskih mikrodomen. Fluorescenčno označeni netoksični derivati citolitičnih proteinov, ki specifično reagirajo z molekulami specifičnimi za membranske rafte, so zelo dobri kandidati za njihovo označevanje. Podenota B koleratoksina, ki se specifično veže na raftni gangliozid GM1, je dolgo časa bila edino orodje za vizualizacijo raftov. Nedavno so opisali še štiri toksine tvorce por, ki bi se lahko uporabljali kot sellektivni raftni označevalci: 1) ekvinatoksin II in 2) lizenin, ki specifično prepoznavata membransko vezan sfingomielin; 3) perfringolizin O, ki se selektivno veže na membranske domene obogatene s holesterolom in 4) ostreolizin, ki se veže izključno na kombinacijo dveh glavnih raftnih lipidov, sfingomielina in holesterola. V članku so predstavljeni derivati zgoraj navedenih štirih toksinov kot novih potencialnih označevalcev membranskih raftov.
COBISS.SI-ID: 2710351
Za pojasnitev izvora in evolucije multigenskih družin udomačenih genov, nastalih iz retroelementov Metaviridae smo uporabili filogenomsko analizo 90 različnih genomov strunarjev in široko taksonomsko vzorčenje. Dokazali smo, da je večina udomačenih genov nastala v predniku placentalnih sesalcev. S filogenomsko analizo udomačenih genov in njihovih izvornih retroelementov smo dokazali, da so udomačeni geni nastali kot posledica več neodvisnih dogodkov molekularne udomačitve, nastale genske družine pa so se povečevale z genskimi duplikacijami. Dokazali smo, da so tako udomačeni geni kot njihove kromosomske lokacije močno ohranjeni znotraj placentalnih sesalcev, kar nakazuje na močno adaptivno evolucijo in hitro fiksacijo teh genov v predniku placentalnih sesalcev. Dokazali smo, da so udomačeni geni nastali iz ostankov nekoč aktivnih retroelementov, ter da so svoje regulatorne in promotorske regije pridobili na novo. Pridobitev in evolucija regulatornih zaporedij udomačenih genov sta igrali pomembno vlogo pri adaptivni evoluciji teh genov ter sta pomembni za pojasnitev tkivno, vrstno in časovno specifičnih vzorcev izražanja teh genov.
COBISS.SI-ID: 26492711