Molekuláris Neurobiológia Laboratórium – Katona István

A kutatócsoport neve
Molekuláris Neurobiológia Laboratórium

A kutatócsoport vezetője
Dr. Katona István, neurobiológus, tudományos tanácsadó, MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet, Molekuláris és Fejlődés Neurobiológia Osztály

Telefon
+36 1 210 9400

Email
katona@koki.hu

Web
katonalab.hu

A GPR12 receptor szerepe az idegi plaszticitási folyamatokban

A G-fehérjéhez kapcsolódó receptorok (GPCR) a legnagyobb fehérjecsaládot alkotják. Kutatásuk kiemelkedő jelentőségű, mivel a klinikailag használt gyógyszerhatóanyagok 30%-a ilyen típusú receptorokon hat. Számos GPCR fehérje esetében azonban a széleskörű farmakológiai vizsgálatok ellenére sem ismert, hogy a szervezetben milyen endogén hatóanyag kötődik hozzájuk és szabályozza a működésüket.Újabb eredmények felvetik annak lehetőségét, hogy egyes G-fehérje kapcsolt receptorok ligandumfüggetlen módon fejtik ki élettani hatásukat, állandó (konstitutív) aktivitással.

A NAP 2 projekt keretében a kutatócsoport vizsgálni fogja az agyban előforduló eddig kevéssé ismert G-fehérje kapcsolt receptorok elhelyezkedését és szerepét az agyi jelátviteli folyamatokban. Tesztelni fogják azt a hipotézist, hogy ezek a receptorok ligandumfüggetlen módon vesznek részt az élettani folyamatokban.
Kutatásaikban különös figyelmet fordítanak a GPR12 receptorra, melyet már 25 éve azonosítottak, mint az agyban nagy mennyiségben jelenlévő receptort. A GPR12 a rodopszin típusú GPCR alcsaládba tartozik, filogenetikailag a kannabinoid receptorokhoz áll közel, azonban az endokannabinoid molekulák nem aktiválják. Az eddigi kutatások arra utalnak, hogy a GPR12 receptornak fontos szerepe lehet a hippokampuszfüggő memóriafolyamatokban.

A NAP 2 projekt keretében a kutatócsoport megvizsgálja a hipotézist, hogy a GPR12 receptor a hippokampális piramissejtekben tonikusan szabályozza az aktivitásfüggő élettani és kórélettani plaszticitási folyamatokat. Kísérleteik során anatómiai, elektrofiziológiai, farmakológiai és genetikai módszerekkel fogják kimutatni, hogy a GPR12 konstitutív aktivitásának “kikapcsolása” szükséges-e egyes térben korlátozott aktivitásfüggő plaszticitási folyamatok kialakulásához.

A projekt eredményeképp a G-fehérjéhez kapcsolódó receptorok anatómiai és fiziológiai jellemzése új farmakológiai célpontokat azonosíthat az idegrendszeri betegségek (pl. epilepszia) gyógyításához.

Katona István az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet tudományos tanácsadója. Biológusként végzett az ELTE-n, majd a Semmelweis Egyetem Szentágothai János Doktori Iskolában szerzett idegtudományokból doktori fokozatot. Két évig a heidelbergi Max Planck Orvosi Kutatóintézetben kutatott EMBO posztdoktori ösztöndíjjal Németországban. Saját kutatócsoportját az MTA KOKI-ban a Wellcome Trust és a European Research Council (ERC) pályázatainak támogatásával indította 2009-ben. Tagja az Academia Europaeanak és az Európai Molekuláris Biológiai Szervezetnek (EMBO). 2016-ban MTA Akadémiai Díjat kapott.

Kutatásainak középpontjában az agyi kannabinoid jelátvitel felépítésének és működésének megértése áll. Nemzetközileg elismert szakértője az endokannabinoid rendszer kutatásának és a szuperrezolúciós mikroszkópiának. Eredményeit 55 közleményben publikálta, impaktfaktorainak száma 500, hivatkozásainak száma meghaladja a tízezret.

endokannabinoid jelátvitel, idegrendszer, idegrendszer anatómiája, szinapszis, szinapszisok anatómiai és funkcionális jellemzése, szuperrezolúciós mikroszkópia, STORM mikroszkópia, retrográd jelátvitel, G-fehérje kapcsolt receptorok, hippokampusz, memória, multifoton mikroszkópia, patch-clamp elektrofiziológia