velikost textu

The role of membrane microdomains and transmembrane adaptor proteins PRR7 and SCIMP in the regulation of immunoreceptor signaling

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
The role of membrane microdomains and transmembrane adaptor proteins PRR7 and SCIMP in the regulation of immunoreceptor signaling
Název v češtině:
Úloha membránových mikrodomén a transmembránových adaptorových proteinů PRR7 a SCIMP v regulaci imunoreceptorové signalizace
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Matouš Hrdinka, Ph.D.
Školitel:
RNDr. Karel Drbal, Ph.D.
Oponenti:
doc. RNDr. Jan Černý, Ph.D.
doc. MUDr. Tomáš Kalina, Ph.D.
Id práce:
83577
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra buněčné biologie (31-151)
Program studia:
Imunologie (P1517)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
29. 2. 2012
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
membránové mikrodomény, adaptorový protein, imunoreceptorová signalizace
Klíčová slova v angličtině:
membrane microdomains, adaptor protein, immunoreceptor signaling
Abstrakt:
Souhrn dizertační práce Úloha membránových mikrodomén a transmembránových adaptorových proteinů PRR7 a SCIMP v regulaci imunoreceptorové signalizace Matouš Hrdinka Jak ovlivňují imunoreceptorovou signalizaci membránové mikrodomény a transmembránové adaptorové proteiny (TRAP)? Tyto otázky patří mezi důležité problémy současné molekulární imunologie a navzdory mnoha letům intenzivního výzkumu stále nejsou plně zodpovězeny. Buněčná membrána je velmi dynamická různorodá dvouvrstva přirozeně uspořádána do mikrodomén rozmanité velikosti, složení a délky života. Jedním z příkladů takových mikrodomén jsou lipidové rafty, které se účastní řady biologických procesů včetně imunoreceptorové signalizace. Jelikož obsahují mnoho proteinů signálních drah, jsou dokonce považovány za jakésy základny pro vznik a šíření buněčných signálů. Proteiny TRAP jsou důležité pro správné uspořádání a usměrňování imunoreceptorové signalizace. Například LAT je nepostradatelný pro signalizaci přes T buněčný receptor (TCR) a vývoj T lymfocytů, PAG pro regulaci proteinů z rodiny tyrosinových kináz Src (SFK) a NTAL je víceúčelový negativní i pozitivní regulátor. Ačkoliv se o tom neustále vedou diskuse, přítomnost TRAP v membránových mikrodoménách je zřejmě nezbytná pro jejich správné fungování. Je možné, že důležitou úlohu v přenosu signálů mohou hrát i další, ještě doposud neidentifikované TRAP. V této studii jsme se snažili objasnit, jak jsou signalizační schpnosti proteinu LAT ovlivněny membránovým mikroprostředím. Naše výsledky ukazují, že, pokud je LAT uměle cílený mimo lipidové rafty, funguje hůře než nepozměněný LAT. Překvapivě jsme také zjistili, že typický neraftový protein LAX, se ve skutečnosti nachází v novém, doposud nepopsaném typu mikrodomén, které lze izolovat jako fragmenty membrán (DRM) odolávající působení detergentů. Zabývali jsme se také dvěma novými proteiny TRAP, PRR7 a SCIMP. Protein PRR7 je přítomen v aktivovaných T lymfocytech. Jeho umělá nadprodukce v T buňkách Jurkat vede k programové buněčné smrti. Během nadprodukce je PRR7 odstraňován z plazmatické membrány a hromadí se ve vesikulárních organelách poblíž buněčného jádra. Tyto jevy pravděpodobně způsobuje dosud neznámý protein, který se váže na PRR7 pomocí své WW části. PRR7 také váže kinázu Src a způsobuje nadprodukci transkripčního faktoru c-Jun. Všechny ostatní dráhy TCR signalizace jsou v přítomnosti PRR7 potlačeny. Naopak druhý námi popsaný protein SCIMP je přítomen pouze v buňkách které předkládají antigeny T lymfocytům v takzvaných membránových mikrodoménách obohacených o tetraspany (TEM). Protein SCIMP putuje do oblasti mezi dvěma buňkami zvané imunologická synapse a reguluje signalizaci vyvolanou MHCII proteiny. V B lymfocytech umožňuje protein SCIMP fosforylovaný na tyrosinech vznik komplexu proteinů Lyn, Csk, BLNK a Grb2. Zkoumání důsledků nadprodukce a odstranění proteinu SCIMP z buněk ukázalo, že SCIMP positivně reguluje signalizační dráhu vedoucí přes MAP kinázu Erk. Naše výsledky v souhrnu poukazují na důležitost membránových mikrodomén a proteinů TRAP v imunoreceptorové signalizaci.
Abstract v angličtině:
Dissertation summary The role of membrane microdomains and transmembrane adaptor proteins PRR7 and SCIMP in the regulation of immunoreceptor signaling Matouš Hrdinka How do the plasma membrane microdomains and transmembrane adaptor proteins (TRAPs) influence the outcome of immunoreceptor signaling? These have been the important questions of molecular immunology. In spite of the years of intensive research, these problems remain incompletely understood. The plasma membrane is a highly dynamic heterogeneous bilayer spontaneously organized into microdomains of various size, composition, and lifetime. The lipid rafts are one example of such microdomains and have been implicated in many biological processes, including immunoreceptor signaling. Because rafts are enriched in many signaling proteins, they are believed to function as platforms for signal initiation and propagation. The TRAPs are important organizers and regulators of immunoreceptor signaling. For example, LAT is indispensable in T cell receptor (TCR) signaling and T cell development, PAG for the regulation of Src family tyrosine kinases (SFKs), and NTAL is a multifunctional negative and positive regulator. The presence of these TRAPs in lipid rafts seems to be crucial for their functions, however, is still a matter of debate. Moreover, other so far unidentified TRAPs could exist and play important roles in signal transduction pathways. Here, we studied how the membrane environment influences the signaling capacity of LAT. According to our results, LAT targeted outside lipid rafts is less functional than wild-type LAT. Surprisingly, we found that LAX, a TRAP which was originally described as a typical non-raft TRAP, is targeted to a novel biochemically distinct type of membrane microdomains that can be isolated as heavy detergent resistant membranes (DRMs). We also discovered two novel leukocyte TRAPs, PRR7 (proline rich 7) and SCIMP (SLP65/SLP76 and Csk interacting membrane protein). PRR7 is up-regulated in activated T cells. When overexpressed in Jurkat T cells, the majority of cells undergo a programmed cell death. During this process, PRR7 is removed from the plasma membrane and accumulates in perinuclear vesicular compartments. A so far unidentified WW domain-containing protein probably mediates these effects. PRR7 interact with Src and selectively stimulates the transcription factor c-Jun, while all other TCR signaling pathways are suppressed in the presence of PRR7. In contrast, SCIMP expression is restricted to professional antigen presenting cells (APCs) where it associates with tetraspanin-enriched domains (TEMs). SCIMP is recruited to immunological synapse, and regulates signaling elicited from engaged MHCII molecules. In B cells tyrosine phosphorylated SCIMP organizes a protein complex composed of Lyn, Csk, BLNK, and Grb2. Overexpression and knock-down experiment revealed that SCIMP positively regulates the Erk MAP kinase pathway. Collectively, our results highlight the importance of membrane microdomains and TRAPs in many aspects of immunoreceptor signaling.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Matouš Hrdinka, Ph.D. 7.71 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Matouš Hrdinka, Ph.D. 85 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Matouš Hrdinka, Ph.D. 75 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Jan Černý, Ph.D. 133 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. MUDr. Tomáš Kalina, Ph.D. 339 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 829 kB