Determinanty fúzogenicity Syncytinu-1, buněčného glykoproteinu retrovirového původu

Abstract

Syncytin-1 je původem retrovirový obalový glykoprotein, který je specificky exprimován v lidské placentě, kde tento protein získal novou fyziologickou funkci. Po interakci se svými receptory, transmembránovými proteiny ASCT1 a ASCT2, Syncytin-1 zprostředkovává fúze buněk za vzniku mnohojaderného syncytiotrofoblastu, který zajišťuje látkovou výměnu mezi matkou a plodem. Tato práce zavádí novou metodu kvantifikace buněčných fúzí, s jejíž pomocí je možné v proteinové struktuře Syncytinu-1 blíže charakterizovat determinanty jeho fúzogenní aktivity. Metoda využívá oddělenou expresi Syncytinu-1 a ASCT2 s fragmenty luciferázy v heterologním buněčném systému a umožňuje specifickou kvantifikaci buněčných fúzí na základě aktivity luciferázového reportéru. Práce přináší nové poznatky o roli intracytoplazmatické části Syncytinu-1 v procesu iniciace buněčných fúzí. Tato část proteinu obsahuje tandemový motiv, který je citlivý na změny v aminokyselinové sekvenci. Substituční mutace v tomto motivu vedou k absolutní ztrátě fúzogenicity. Dále bylo potvrzeno, že protein Suppressyn působí jako silný inhibitor buněčných fúzí navozených Syncytinem-1. Suppressyn však neváže receptory Syncytinu-1 a mechanismus jeho působení zůstává nadále nejasný. V poslední části práce bylo potvrzeno, že C oblast extracelulární domény 2 v...

Syncytin-1 is an endogenous retroviral envelope glycoprotein specifically expressed in human placenta, where the protein was adopted for its physiological function. After interaction with specific receptors, transmembrane proteins ASCT1 and ASCT2, Syncytin-1 initiates cell-cell fusion leading to formation of multinucleated syncytiotrophoblast, which is essential for feto-maternal nutrients exchange. In this diploma thesis a new cell-cell fusion quantification assay was implemented for characterisation of Syncytin-1 fusion determinants. The assay uses Syncytin-1 and ASCT2 expressed separately with fragments of luciferase in heterologous cell-culture system. The assay enables to specifically quantify cell-cell fusions based on activity of reconstituted luciferase reporter. This study discovered new facts about the role of intracytoplasmic tail of Syncytin-1 in the process of the cell- cell fusion. This specific part of protein contains a tandem motif sensitive to changes in amino acid sequence that led to loss of fusogenic potential of Syncytin-1. It was further confirmed, that the protein Suppressyn works as an inhibitor of cell-cell fusions initiated by Syncytin-1. Suppressyn however does not bind to receptors of Syncytin-1 and the mechanism of its inhibition remains unsolved. Finally, it was demonstrated...