Mechanism of regulation of EGFR receptor ligand activation via the intramembrane pseudoprotease iRhom and cell surface metalloprotease ADAM17

Abstract

Signalling through the EGF receptor is subject to a complex and multilayered regulation. One such mode of regulation is through control of ligand production which plays an important role in fine- tuning EGF receptor activation. In mammals, the production of soluble, biologically active forms of EGF receptor ligands relies on ADAM metalloproteases, predominantly ADAM10 and ADAM17. Recently, a pseudoprotease from the rhomboid-like family of intramembrane proteases, iRhom, emerged as a key positive regulator of ADAM17. However, Drosophila iRhom has also been implicated in the negative regulation of EGF receptor signalling by promoting the degradation of precursors of its ligands. Cell culture based assays suggest that mammalian iRhoms might also be involved in a similar process. In this thesis, the effect of mammalian iRhom overexpression on the levels of EGF receptor ligands has been investigated. Contrary to previous findings, the data presented in this thesis suggest that the observed effect might not be entirely iRhom specific, for the inactive mutants of rhomboid proteases also diminish the levels of EGF receptor ligands. Nor do we find the effect to be specific to EGF receptor ligands, as unrelated transmembrane proteins were also depleted by iRhom overexpression. The coexpression of ADAM17 was...

Signalisace skrz receptor pro epidermální růstový faktor (EGF receptor, EGFR) podléhá propracované a mnohovrstevné regulaci. Jedním ze způsobů vylaďování signalisace zprostředkované tímto receptorem je kontrola produkce jeho ligandů. U savců za uvolňování solubilních, biologicky aktivních forem ligandů EGF receptoru zodpovídají především metaloproteasy ADAM10 a ADAM17. Pseudoprotease iRhom z rodiny rhomboid-like proteinů byla nedávno připsána úloha klíčového positivního regulátora ADAM17. U drosofily však je iRhom spjat s negativní regulací EGF receptoru, a to prostřednictvím degradace prekursorů jeho ligandů. Experimenty prováděné v savčích buněčných kulturách ovšem naznačují, že podobná funkce by mohla být zachována i u savčích iRhomů. V této diplomové práci byl studován vliv overexprese iRhomu na expresní úroveň ligandů EGF receptoru. Na rozdíl od dřívějších publikací však nebylo potvrzeno, že by pozorovaný efekt bylo možno vysvětlit výlučně přítomností iRhomu, neboť neaktivní mutanti rhomboidních proteas jej působili rovněž. Také nebylo prokázáno, že by iRhom takto ovlivňoval pouze ligandy EGF receptoru - strukturně podobné, avšak ligandům EGF receptoru nepříbuzné proteiny v přítomnosti iRhomu taktéž podléhaly depleci. Koexprese ADAM17 mizení ligandů EGF receptoru zamezila, avšak pouze v...