Mechanisms of membrane interaction and cytotoxic activity of adenylate cyclase
Project goals
Penetration of adenylate cyclase toxin (ACT) into target cells is a unique example of direct translocation of a toxic enzyme across the target cytoplasmic membrane. Its understanding is, hence, of general relevance for deciphering the principles of membrane interactions of proteins. We will tie-up on identification of functional domains of ACT and use a set of ACT mutants selectively blocked in the individual steps of ACT interaction with cells, in order to define the molecular mechanisms underlying membrane insertion and translocation of ACT. Structures involved in binding of ACT to the CD11b integrin receptor will be defined and the oligomeric status, membrane topology, mechanism of formation and signaling role of ACT channels in calcium mobilizationinto cells will be determined by an array of biochemical, molecular biology and biophysical approaches. The relationship between ACT structure and membrane activities and induction of leukocyte apoptosis will be deduced.
Keywords
adenylate cyclase toxinprotein membrane interactionsmechanism of membrane translocationcalcium entryintegrin bindingreceptor
Public support
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
Programme
Grants of distinctly investigative character focused on the sphere of research pursued at present particularly in the Academy of Sciences of the Czech Republic
Call for proposals
Výzkumné granty 4 (SAV02004-A)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
IAA5020406
Alternative language
Project name in Czech
Mechanismus membránové interakce a cytotoxické aktivity adenylát-cyklázového toxinu
Annotation in Czech
Průnik adenylát-cyklázového toxinu (ACT) do leukocytů je unikátním příkladem translokace toxického bakteriálního enzymu (AC) přes plazmatickou membránu cílové buňky. Jeho detailní popis má značný význam také pro pochopení obecných mechanismů interakce proteinů s biologickými membránami. Navážeme na předchozí identifikaci funkčních domén ACT a připravíme sadu specifických mutant blokovaných v jednotlivých krocích interakce ACT s buňkou, které využijeme k identifikaci struktur toxinu účastnících se vazbyna buněčný integrinový receptor CD11b. Pomocí biochemických, molekulárně-biologických a biofyzikálních přístupů pak definujeme molekulární mechanismy interakce ACT s membránou a translokace AC domény do buněk. Stanovíme stupeň oligomerizace a membránovoutopologii ACT a určíme úlohu kation-selektivních kanálů ACT v mobilizaci vápníku do buněk. Z těchto analýz posléze vyvodíme vztah mezi strukturou ACT, součinností jeho membránových aktivit a kapacitou ACT indukovat apoptózu leukocytů.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
CE - Biochemistry
CEP - secondary branch
EB - Genetics and molecular biology
CEP - another secondary branch
EE - Microbiology, virology
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
10604 - Reproductive biology (medical aspects to be 3)
10605 - Developmental biology
10606 - Microbiology
10607 - Virology
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
30101 - Human genetics
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The fundamental molecular mechanism of interaction of AC toxin with phagocytes was described, discovering its novel lectin activity and describing the bais of its cytotoxicity and structures determining AC domain translocation and toxin pore formation.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2004
Realization period - end
Dec 31, 2008
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Feb 21, 2008
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP09-AV0-IA-U/01:1
Data delivery date
Jul 2, 2009
Finance
Total approved costs
6,250 thou. CZK
Public financial support
5,910 thou. CZK
Other public sources
255 thou. CZK
Non public and foreign sources
85 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 250 CZK thou.
Public support
5 910 CZK thou.
94%
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
CEP
CE - Biochemistry
Solution period
01. 01. 2004 - 31. 12. 2008