Regulation of leukocyte signal transduction by membrane adaptor proteins and kinases

Abstract

Signaling pathways must be finely tuned to assign a signal of appropriate strength and duration to the receptor stimulation. Their dysregulation can be very harmful. The consequences of dysregulated signaling pathways vary from autoimmunity, immunodeficiency, and autoinflammation to abnormal proliferation and cancer. In my thesis I aimed to characterize the roles of kinases and membrane associated or transmembrane adaptor proteins in signaling pathways downstream of different receptors. First, I was comparing the roles of SRC family kinases (SFK) in the initiation of antigen receptor signaling in B cells and in T cells. This effort resulted in the manuscript where we re-evaluated current data, which suggested that SYK can initiate BCR signaling independently of SFK. We show that much lower SFK activity is required for the initiation of BCR signaling than for TCR signaling, but we did not find any evidence for SFK-independent signal transduction. We also found that multiple factors are responsible for setting the higher threshold for SFK activity required to initiate signaling by TCR, including differences between SYK and ZAP-70, structure of the antigen receptor itself and separation of the receptor from transmembrane adaptor LAT, which is a major hub coordinating the formation of TCR signalosome....

Signální dráhy musí být velmi citlivě nastaveny, aby umožnily přiřadit stimulaci receptoru signál o vhodné síle a trvání. Špatně regulované signální dráhy mohou být velmi nebezpečné. V důsledku špatné regulace signálních drah mohou vznikat autoimunitní onemocnění, imunodeficience, sterilní záněty nebo nekontrolovatelná proliferace buněk a vznik nádorů. V mé dizertační práci se soustředím na roli transmembránových a s membránami asociovaných adaptorových proteinů a kináz v receptorových signálních drahách. Jako první jsem porovnával role kináz z rodiny SRC (SFK) v iniciaci signalizace přes antigenně specifické receptory B a T buněk. Tato práce vedla k vytvoření rukopisu, kde jsme re-evaluovali recentní studie naznačující, že kináza Syk by mohla iniciovat signalizaci BCR nezávisle na SFK. V naší práci ukazujeme, že iniciace signalizace BCR vyžaduje, na rozdíl od TCR, jen velmi nízkou aktivitu SFK. Signalizaci BCR, která by byla nezávislá na SFK jsme však nepozorovali. Dále ukazujeme, že k iniciaci signalizace přes TCR je potřeba překonat vyšší práh aktivity SFK než u signalizace BCR z několika různých důvodů. Těmi jsou zejména rozdíly mezi kinázami SYK a ZAP-70, rozdíly ve struktuře BCR a TCR a separace TCR a adaptorového protein LAT, který je kritickým organizátorem TCR signalozomu. Naše data tedy...