Individuális stresszválasz heterogén sejtpopulációban = Individual stress response in heterogeneous cell population

A hősokkvalasz a termeszetben talalhato egyik legősibb, evolucio soran megőrzott vedelmi mechanizmus. A sejtek kornyezeti valtozasokra adott valaszanak ill. alkalmazkodokepessegenek megertese erdekeben a stresszvalasz tanulmanyozasa rendkivuli jelentőseggel bir, kulonosen patofiziologias korulmenyek kozott. Jelen projekt kereteben emlős sejtek genetikailag homogen populacioi egy sejt szintű stressz valaszat tanulmanyoztuk a legmodernebb ultraszenzitiv kepalkoto technikak alkalmazasaval. A letrehozott egyedi fluoreszcencias kepalkoto rendszer es a kidolgozott sokoldalu sejtanalitikai eszkoztar segitsegevel lehetőve valt egy nagy informacio tartalmu fenotipus profil meghatarozasa a genexpresszio es a biokemiai jelatviteli utak ill. szerkezeti valtozasok sejtszintű kovetesevel. Osszefuggest talaltunk a sejtek hősokkra adott valaszanak erőssege/erzekenysege es a membran domenek szerkezete ill. osszetetele kozott. Kutatasaink soran bizonyitast nyert, hogy a plazmamembran koleszterin szintje meghatarozo a stressz erzekeleseben valamint a valasz erőssegeben. Kimutattuk, hogy a sejtciklus reszben felelős a megfigyelt heterogenitasert, de mas faktorok is hozzajarulnak a jelenseghez. A patofiziologias korulmenyek kozott kulcsszereppel biro hősokkfeherjek szelektiv modulaciojaert felelős specifikus membran domenek azonositasa kozelebb vezethet bennunket annak megertesehez, hogy miert dontheti el akar nehany sejt egy teljes populacio sorsat es ezzel egy adott betegseg kimenetelet. | The heat shock response is one of the most ancient and evolutionarily conserved protective mechanisms found in nature. The study of the cellular stress response is of great importance to our understanding of how cells respond and adapt to various changes in their environments especially during different pathophysiological conditions. In the present project we aimed to characterize the individual variability in the stress response of genetically homogeneous mammalian cell population by state of the art ultrasensitive high content imaging. We set up a unique fluorescence imaging system and established robust cellular analysis tools to perform high-content phenotype profiling, linking gene expression to biochemical signaling pathways and structural changes in the cell. We found correlation between structure and composition of membrane domains and the ability and/or sensitivity of cells to respond to heat shock. We identified the level of plasma membrane cholesterol as a key constituent of the stress perception and/or early signaling. We showed that cell cycle, at least partially, is responsible for the observed heterogeneity but other factors should also be taken into account. We identified specific changes in membrane domain structure leading to selective refinement of heat shock proteins in a heterogeneous cell population which could help us to understand why a small subpopulation of cells could determine the outcome of important disease states.