Ap4A-RNA in IgE activated mast cells

Abstract

Mast cells are tissue resident members of the immune system. They have a wide range of functions and receptors including the FcεRI receptor, which gets activated by binding to IgE bound to an antigen. When the cells are activated in this manner, a process termed the LysRS- Ap4A-MITF signalling pathway occurs, resulting in the translocation of the Lys tRNA synthetase into the nucleus and an activation of its moonlighting activity - the production of diadenosine tetraphosphate (Ap4A). Ap4A is a dinucleoside polyphosphate, a type of ubiquitous molecule present in all domains of life. They are made up of two nucleosides joined together by a 5' to 5' phosphodiester bridge of variable lengths. Recently, these molecules have been shown to serve as non-canonical initiating nucleotides during bacterial transcription, where they function as 5' RNA caps, similar to the well-known 7- methylguanosine eukaryotic mRNA cap. In this thesis, I present proof of existence of Ap 4A capped RNA in mast cells, a previously unknown 5' RNA structure in eukaryotic cells, and I attempt to pinpoint its role in the activation of these cells and in the wider context of mast cell mediated immune response. Keywords: mast cells, RNA caps, Dinucleoside polyphosphates, Ap 4A, RNA modification, IgE, FcεRI receptor, Lysine tRNA synthetase

(CZ): Žírné buňky jsou buňkami imunitního systému přítomné ve tkáních. Mají širokou škálu funkcí a receptorů, včetně receptoru FcεRI, který se aktivuje vazbou na IgE navázaný na antigen. Když jsou buňky aktivovány tímto způsobem, jeden z procesů, který nastává je tzv. signální dráha LysRS-Ap4A-MITF, která vede k translokaci Lys tRNA syntetázy do buněčného jádra a aktivaci její nekanonické aktivity - tvorbě diadenosin tetrafosfátu (Ap4A). Ap4A je dinukleosid polyfosfát, typ molekul přítomných ve všech doménách života. Dinukleosid polyfosfáty se skládají ze dvou nukleosidů spojených dohromady 5 '- 5' fosfodiesterovým můstkem o různých délkách. Nedávno bylo prokázáno, že tyto molekuly slouží jako nekanonické iniciační nukleotidy transkripce u bakterií, kde fungují jako 5 'RNA čepičky, podobně jako dobře známá 7-methylguanosinová čepička eukaryotické mRNA. V této práci předkládám důkaz o existenci Ap 4A čepičkované RNA v žírných buňkách, 5' RNA struktuře, jejíž existence zatím nebyla popsána v eukaryotických buňkách, a pokouším se určit její roli při aktivaci těchto buněk a v širším kontextu imunitní odpovědi zprostředkované žírnými buňkami. Klíčová slova: žírné buňky, RNA čepičky, dinukleosid polyfosfáty, Ap4A, IgE, FcεRI receptor, Lys tRNA syntetáza