Molecular mechanisms of regulation of FcɛRI signaling in mast cells

Abstract

Mast cells are critical component of the immune system. In pathological situations, they are activated and are responsible for allergic reaction. Therefore, detail understanding of mast cell activation at molecular level is important for design of new therapies of allergic diseases. Principal transmembrane receptor of mast cells is the high-affinity Fc receptor for IgE (FcεRI). FcεRI anchors IgE on mast cell surface and upon cross-linking with multivalent antigen it becomes phosphorylated at its intracellular immunoreceptor tyrosine-based activation motifs (ITAMs). This triggers signaling cascade leading to cell degranulation and cytokine production. The antigen- mediated signaling through the FcεRI is critically dependent on interplay with intracellular protein- tyrosine kinases that phosphorylate the ITAM motifs and many other components of the signaling pathway. This study was focused on better understanding of signaling events leading to mast cell activation; emphasis was put on early activation events. First, we examined the role of protein- tyrosine phosphatases (PTP) in FcεRI phosphorylation. We found that upon antigen triggering of FcεRI, PTPs undergo inhibition by oxidation of their active site located tyrosine. Studies of plasma membrane topography of inactivated PTPs showed their...

SOUHRN Žírné buňky tvoří důležitou součást imunitního systému. Při patologických situacích jsou aktivovány a jsou zodpovědné za alergické reakce. Detailní poznání molekulárních mechanismů vedoucích k jejich aktivaci je proto důležité zejména pro vývoj nových postupů v léčbě alergických reakcí. Nejdůležitějším transmembránovým receptorem žírných buněk je vysokoafinitní Fc receptor pro IgE (FcεRI). FcεRI váže IgE na plasmatické membráně. Po prokřížení polyvalentním antigenem, imunoreceptorové tyrosinové aktivační motivy (ITAM) v intracelularní části receptrou jsou fosforylovány a spouští se signální dráha vedoucí k buněčné aktivaci. Signalizace přes FcεRI po vazbě antigenu je kriticky závislá na interakci s intracelularními protein-tyrosinovými kinasami, které zprostředkovávají fosforylaci ITAM motivů, a zároveň na mnoha dalších komponentách signalizační dráhy. Tato práce byla soustředěna na studium signalizačních procesů vedoucích k aktivaci žírných buněk na několika různých úrovních s důrazem na rané fáze signalizace přes FcεRI. Nejprve jsme se zaměřili na roli protein-tyrosinových fosfatas (PTP) při inicializaci fosforylace FcεRI. Podařilo se nám ukázat, že aktivace FcεRI antigenem vede k oxidaci tyrosinu v aktivním místě PTP a tudíž k jejich inhibici. Topografie inaktivních PTP na plasmatické membráně...