Az IL-9R sejtfelszíni elrendeződésének és molekuláris kölcsönhatásainak kvantitatív analízise humán T limfóma sejteken
Az IL-9R sejtfelszíni elrendeződésének és molekuláris kölcsönhatásainak kvantitatív analízise humán T limfóma sejteken
Dátum
Szerzők
Nizsalóczki, Enikő
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
PhD munkám során az immunrendszer szabályozásában fontos szerepet játszó interleukin-9 receptorának sejtfelszíni összeszerelődését és az IL-2R/MHC szuperklaszter elemeivel való térbeli kapcsolatát tanulmányoztam több hierarchikus szinten, humán T limfóma sejteken.
FRET és CLSM méréseink bizonyították, hogy a korábban más T sejteken feltárt, az IL-2R és az MHC glikoproteinek részvételével kialakított fehérjemintázatok mind az MT-2, mind pedig a Kit225/IL-9R sejteken megtalálhatók. Az IL-9R, legalábbis részben, az IL-2R/MHC klaszterekkel közös lipid tutajokban, az IL-2R és az MHC fehérjék molekuláris közelségében fejeződik ki, azaz az IL-9R ezen klaszterek további összetevője. Korábbi, az IL-2 és IL-15 vonatkozó adatokkal összevetve eredményünket valószínűsíthető, hogy a γc citokinreceptorok szerveződését egy olyan általános rendező elv vezérli aktivált vagy transzformált T sejtek plazmamembránjában, amelyben mind a lipid tutajok, mind pedig az MHC glikoproteinek kulcsszerepet játszanak.
A CLSM képek Pearson-féle korrelációs analízise feltárta, hogy a közös domének mellett az IL-9R és az IL-2R/MHC klaszterek szegregált membránterületeken is előfordulhatnak, akár ugyanazon a sejten is. Az átfedő és nem átfedő membránterületek aránya – a korrelációs koefficiens értékében is tetten érhető mértékben– sejtenként változó lehet. Ezt támasztja alá a korrelációs analízis kiegészítéséül szolgáló együttes előfordulás módszere is, mellyel igazoltuk az IL-9Rα és az IL-2Rα egy minimális, de a véletlen által generálttól szignifikánsan nagyobb mértékű átfedését korrelációs kategóriától függetlenül minden sejten.
Kit225/IL-9R sejteken FRET mérésekkel feltártuk a γc alegység és az IL-9Rα molekuláris közelségét már IL-9 távollétében is. Rövid ideig tartó IL-9 kezelés hatására pedig sikerült az IL-9/2R klaszter belső struktúrájának (konformáció és/vagy összetétel) megváltozását kimutatni. Hipotézisünk szerint a vizsgált humán T limfóma sejtek felszínén az IL-9R és IL-2R komplexek (valamint egyéb fehérjék, pl. MHC I és II glikoproteinek) közreműködésével létrejövő, átrendeződésre képes, laza szerkezetű klaszterek egyrészt elősegítik a hatékony jelátvitelt a ligandum kötést követően, másrészt lehetővé teszik a γc receptoralegységek hatékony megosztását, s így a kiváltott válasz finomhangolását.
In my PhD work, I investigated the cell surface assembly of the receptor of interleukin-9, which plays an important role in the regulation of the immune system. I also studied the spatial relationship of the IL-9R with the IL-2R/MHC supercluster at different hierarchical levels in human T lymphoma cells. Our FRET and CLSM measurements indicated that IL-9Rα forms supramolecular clusters with IL-2R and MHC molecules in lipid rafts on both MT-2 and Kit225/IL-9R cells. IL-9R is an additional component of these clusters. Taking into account our current and previous results on IL-9, IL-15 and IL-2 receptors it is plausible to assume that superclusters of γc cytokine receptors with MHC glycoproteins may be generally present in the plasma membrane of activated or transformed T cells in which both lipid rafts and MHC glycoproteins play a key role. Pearson's correlation analysis of CLSM images revealed that in addition to common domains, IL-9R and IL-2R / MHC clusters may also occur in segregated membrane regions, even on the same cell. The ratio of overlapping and non-overlapping membrane areas can vary from cell to cell that can be achieved in the value of the correlation coefficient. This is also supported by the co-occurrence method, by which we demonstrated a minimal but still significant fraction of both between IL-9Rα and IL-2Rα receptor types overlap with the other one, in all cells, regardless of the correlation category. On Kit225/IL-9R cells, FRET measurements revealed the molecular proximity of the common γc subunit and IL-9Rα even in the absence of IL-9. As a result of short-term IL-9 treatment, a change in the internal structure (conformation and/or composition) of the IL-9/2R cluster was detected. Clusters with the IL-9R and IL-2R complexes (and other proteins such as MHC I and II glycoproteins) on the surface of the studied human T lymphoma cells are loosely structured and capable of properly initiating efficient signaling following ligand binding.
In my PhD work, I investigated the cell surface assembly of the receptor of interleukin-9, which plays an important role in the regulation of the immune system. I also studied the spatial relationship of the IL-9R with the IL-2R/MHC supercluster at different hierarchical levels in human T lymphoma cells. Our FRET and CLSM measurements indicated that IL-9Rα forms supramolecular clusters with IL-2R and MHC molecules in lipid rafts on both MT-2 and Kit225/IL-9R cells. IL-9R is an additional component of these clusters. Taking into account our current and previous results on IL-9, IL-15 and IL-2 receptors it is plausible to assume that superclusters of γc cytokine receptors with MHC glycoproteins may be generally present in the plasma membrane of activated or transformed T cells in which both lipid rafts and MHC glycoproteins play a key role. Pearson's correlation analysis of CLSM images revealed that in addition to common domains, IL-9R and IL-2R / MHC clusters may also occur in segregated membrane regions, even on the same cell. The ratio of overlapping and non-overlapping membrane areas can vary from cell to cell that can be achieved in the value of the correlation coefficient. This is also supported by the co-occurrence method, by which we demonstrated a minimal but still significant fraction of both between IL-9Rα and IL-2Rα receptor types overlap with the other one, in all cells, regardless of the correlation category. On Kit225/IL-9R cells, FRET measurements revealed the molecular proximity of the common γc subunit and IL-9Rα even in the absence of IL-9. As a result of short-term IL-9 treatment, a change in the internal structure (conformation and/or composition) of the IL-9/2R cluster was detected. Clusters with the IL-9R and IL-2R complexes (and other proteins such as MHC I and II glycoproteins) on the surface of the studied human T lymphoma cells are loosely structured and capable of properly initiating efficient signaling following ligand binding.
Leírás
Kulcsszavak
Interleukin-9 és -2 receptor, fluoreszcencia, Förster-típusú rezonancia energia transzfer, konfokális lézer pásztázó mikroszkópia, humán T limfóma sejtek, fehérje kolokalizáció és együttes előfordulás, Interleukin-9 and -2 receptors, fluorescence, Förster-type resonance energy transfer, confocal laser scanning microscopy, human T lymphoma cells, colocalization and co-occurance of proteins