Regulation of mast cell activation at the level of the high-affinity IgE receptor and STIM1

Abstract

(EN) This thesis is focused on two important gate-keepers of mast cell signaling. The first is the complex of the high-affinity receptor for immunoglobulin E (IgE) (FcεRI) associated with Lck/Yes- related novel tyrosine kinase (Lyn), which is involved in acquired immune responses and the second is the stromal interaction molecule (STIM)1, which senses calcium levels in endoplasmic reticulum (ER) and upon depletion of ER Ca2+ stores participates in opening of the plasma membrane Ca2+ release- activated Ca2+ (CRAC) channels. Although the structure of FcεRI is known for many years and numerous molecules associated with the receptor have been described, the exact molecular mechanism of initiation and termination of the FcεRI signaling is elusive. Therefore, we evaluated the current knowledge on the molecular mechanisms of FcεRI phosphorylation with emphasis on the newly described model according to which cross-talk between protein tyrosine phosphatases (PTPs) and protein tyrosine kinases (PTKs) sets the threshold for FcεRI tyrosine phosphorylation (PTK-PTP interplay model). Furthermore, we extended the knowledge about topography of active phosphatases which are prone to oxidation within the clusters of transmembrane adaptor proteins non-T cell activation linker (NTAL) and linker for activation of T...

(CZ) Tato disertační práce je zaměřena na dva důležité regulátory signalizace žírných buněk. Prvním z nich je komplex vysoce afinního receptoru pro imunoglobulin E (IgE) (FcεRI), který se podílí na získaných (adaptivních) imunitních odpovědí a druhý je stromální interakční molekula 1 (STIM1), která monitoruje hladiny vápníku v endoplasmickém retikulu (ER) a po uvolnění Ca2+ z ER se podílí na otevření vápníkovým uvolněním aktivovaných vápníkových (CRAC) kanálů. I když je struktura FcεRI známá již mnoho let a byla popsána řada molekul asociovaných s tímto receptorem, přesný molekulární mechanismus zahájení a ukončení FcεRI signalizace zůstává nejasný. V této studii jsme vyhodnotili dosavadní poznatky o molekulárních mechanismech iniciace fosforylace FcεRI s důrazem na nově popsaný model, podle kterého vzájemné interakce mezi protein tyrosin fosfatázami (PTPs) a protein tyrosin kinázami (PTKs) nastaví práh tyrosinové fosforylace FcεRI (PTK-PTP interakční model). Dále jsme rozšířili poznatky týkající se topografie fosfatáz citlivých k oxidaci po stimulaci FcεRI v rámci klastrů transmembrálních adaptorových proteinů: T buňky neaktivující "linker" (NTAL) a "linker" aktivovaných T lymfocytů (LAT). Žírné buňky původem z kostní dřeně (BMMC) jsme použili jako modelový systém pro získání nových poznatků o...