Dokument: Der IL-11 -Rezeptor vermittelt die Transzytose vom Interleukin (IL-)11 und den apikalen Transport von gp130 und Identifikation von MAD2B als regulatorisches Protein des klassischen IL-6 Signalwegs
| Titel: | Der IL-11 -Rezeptor vermittelt die Transzytose vom Interleukin (IL-)11 und den apikalen Transport von gp130 und Identifikation von MAD2B als regulatorisches Protein des klassischen IL-6 Signalwegs | |||||||
| Weiterer Titel: | Transcytosis of Interleukin (IL-)11 and apical redirection of gp130 is mediated by IL-11 -receptor and Identification of MAD2B as a novel regulatory protein of IL-6 classic signaling | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=38375 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20160524-110106-5 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Monhasery, Niloufar [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. rer. nat. Scheller, Jürgen [Gutachter] Prof. Dr. Martin, William [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Interleukin (IL)-11 ist in verschiedenste Prozesse involviert, wie die Regeneration des Darmepithels, des Herzens und auch in die Tumorprogression. Die Signaltransduktion von IL-11 nach Bindung an eine der beiden Spleißvarianten des α-Rezeptors (IL-11R1 und IL-11R2) über den β-Rezeptor gp130 findet ständig an zellulären Grenzflächen statt. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass der biologisch aktive Signaltransduktionskomplex IL-11R1/2:gp130 sowohl in der apikalen, als auch in der basolateralen Membran von
polarisierten Zellen lokalisiert war, wohingegen die IL-6 Signaltransduktion über den IL-6R:gp130 Komplex auf die basolaterale Membran begrenzt war. Die Expression des IL- 11R1/2 induzierte dabei die apikale Sortierung von gp130. Außerdem wurde basolateral appliziertes IL-11 per Transzytose auf der apikalen Seite in den Überstand abgegeben, wobei dies ausschließlich durch den IL-11R1 vermittelt wurde, während der IL-6R und der IL-11R2 keine Transzytose zeigten. Für die Transzytose war die intrazelluläre Domäne des IL-11R1 verantwortlich, welche durch gentechnischen Transfer in den IL-6R auch zur Transzytose von IL-6 führte. Schließlich führte auch die Expression vom IL-11R1 dazu, dass gp130 in der Lage war, IL-6 in Komplex mit dem löslichen IL-6R auf die apikale Seite zu transportieren, also zu einer Transzytose, die spezifisch Transsignaltransduktion induzierte. Diese Ergebnisse identifizieren den IL-11R als den ersten Zytokinrezeptor mit Transzytose Aktivität, wodurch IL-11 und IL-6/sIL-6R-Komplexe über zelluläre Grenzflächen transportiert werden können. IL-6 ist ein multifunktionelles Zytokin mit herausragenden pro- und anti entzündlichen Eigenschaften. Der signaltransduzierende Rezeptorkomplex für IL-6 besteht aus dem IL-6R in membrangebundener oder löslicher Form und einem gp130 Homodimer. Ein detailliertes Wissen über die Struktur des IL-6R, seine Lokalisation und seine Bindungspartner ist von zentraler Bedeutung, um die Regulation der Signaltransduktion zu verstehen und zu beeinflussen. Die Ergebnisse eines yeast-two-hybrid Experiments zeigten, dass MAD2B ein Interaktionspartner des IL-6R ist. Das Mitotic arrest deficient protein (MAD2B) ist ein Mitglied der MAD Familie, deren Mitglieder verschiedene physiologische Funktionen haben. MAD2B fungiert als Inhibitor von Ubiquitin Ligasen wie CDC20 und CDH1 und ist an der Bildung des Anaphase-fördernden Komplexes (APC) beteiligt. Die Interaktion mit der leichten Kette von Clathrin deutet außerdem auf eine Funktion von MAD2B für das Zytoskelett hin. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die intrazelluläre Domäne des IL-6R Sequenz (OOxPxxxpP) enthält, welche ein Bindemotiv für MAD2B darstellt. Eine Überexpression von MAD2B und dem IL-6R hatte trotz der prominenten Rolle von MAD2B im Zellzyklus auf diesen keinen Einfluss. Allerdings änderte die gleichzeitige Überexpression und damit einhergehende Interaktion die Lokalisation von MAD2B, das dadurch verstärkt an der Zellmembran auftrat. Außerdem führte eine Überexpression von MAD2B zu einer stärkeren Aktivierung des STAT3-Signalweges und interessanterweise zu einer verstärkten Oberflächenexpression der Rezeptoren gp130 und IL-6R auf HepG2- und Ba/F3-gp130-IL-6R-Zellen. Unsere Ergebnisse weisen eine Interaktion von MAD2B mit dem IL-6R nach und belegen eine Rolle von MAD2B bei der IL-6-vermittelten Signaltransduktion.Interleukin (IL-)11 is involved in various processes, including intestinal and cardial regeneration and tumor progression. IL-11 signaling via one of the individual IL-11-receptor splice variants IL-11R1 or IL-11R2 and the signal-transducing β-receptor gp130 is frequently conducted at cellular barriers. The results of this thesis show that biologically active IL-11R1/2:gp130 receptor complexes were localized on apical and basolateral membranes of polarized cells, whereas IL-6 signaling via IL-6R:gp130 complexes was restricted to the basolateral side. Consequently, IL-11R1/2 forced apical redirection of gp130. Moreover, basolaterally supplied IL-11 was transported and released to the apical extracellular space by transcytosis exclusively mediated by IL-11R1, whereas the IL-6R and IL-11R2 had no transcytosis activity. Transcytosis of IL-11 was dependent on the intracellular domain of IL-11R1, and synthetic transfer of the intracellular domain of IL-11R1 to IL-6R facilitates transcytosis of IL-6. Finally, expression of IL-11R1 renders gp130 into a transcytosis receptor of IL-6:sIL-6R complexes, specifically inducing IL-6 trans-signaling. Our data define the IL-11R as the first cytokine receptor with full transcytotic activity by which IL-11 and IL-6/sIL-6R are transported across cellular barriers. IL-6 is a multifunctional cytokine with outstanding pro- and anti-inflammatory properties. IL-6 activates cells by binding to the soluble or membrane-bound forms of IL-6R, which recruits a gp130 homodimer. In order to discover the cytoplasmic binding partners of the IL- 6R a yeast-two-hybrid assay was performed. The results identified MAD2B as one of the binding partners of IL-6R intracellular domain. Our study identified the binding motif of MAD2B in the intracellular domain of IL-6R, “OOxP426xxxp430 P431”. Interestingly, coexpression of MAD2B and IL-6R did not affect the cell cycle, although MAD2B has a critical role in cell cycle regulation. However, the interaction of MAD2B and IL-6R modulated the localization of MAD2B and resulted in the presence of MAD2B on the plasma membrane of HeLa cells. Moreover, MAD2B and IL-6R interaction resulted in stronger phosphorylation of STAT3 via classic signaling. Intriguingly, overexpression of MAD2B resulted in an increased number of IL-6R and gp130 molecules on the cell-surface of HepG2 and Ba/F3-gp130-IL-6R cells. Our study identified MAD2B as a binding partner of IL-6R and outlined the effect of MAD2B on IL-6-induced activation of the STAT3 signalling pathway. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Biochemie und Molekularbiologie II | |||||||
| Dokument erstellt am: | 24.05.2016 | |||||||
| Dateien geändert am: | 24.05.2016 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 20.02.2016 | |||||||
| Datum der Promotion: | 14.04.2016 |
