Dokument: Erzeugung konstitutiv aktiver IL-23-Rezeptoren durch Deletion der stalk-Region

Titel:Erzeugung konstitutiv aktiver IL-23-Rezeptoren durch Deletion der stalk-Region
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20220124-105959-2
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Hummel, Thorben [Autor]
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Dateien vom 16.01.2022 / geändert 16.01.2022
Beitragende:Prof. Dr. rer. nat. Scheller, Jürgen [Gutachter]
Prof. Dr. med. Levkau,Bodo [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Zytokine sind wichtige Vermittler der Kommunikation zwischen Zellen. Als Mitglied der Interleukin (IL)-12-Zytokinfamilie ist das Zytokin IL-23 an der physiologischen und pathologischen Immunantwort beteiligt. Zudem steht es in Zusammenhang mit der Entstehung von Autoimmunerkrankungen und Krebs. Die Untereinheiten p19 und p40 bilden das heterodimere Zytokin IL-23, das ebenfalls an einen heterodimeren Rezeptorkomplex aus IL- 12Rß1 und IL-23R bindet. Innerhalb des IL-23R befindet sich eine unstrukturierte stalk-Region, deren Funktion bisher nur unvollständig geklärt ist. Bereits innerhalb der AG Scheller erhobene Daten zur Bedeutung der IL-23R-stalk-Region wurden im Rahmen dieser Arbeit verifiziert und vervollständigt. Weiterhin wurden neue Erkenntnisse bezüglich einer ligandenunabhängigen, autonomen Rezeptoraktivität von stalk-Deletionsvarianten des IL-23R beschrieben. Einige der durchgeführten Untersuchungen basierten auf einer Analyse der Jak/STAT-vermittelten IL-23- Signaltransduktion mithilfe IL-23-responsiver Ba/F3-gp130-Zelllinen, die bestimmte Rezeptorvarianten des IL-23R exprimierten. Die transduzierten Ba/F3-gp130-Zelllinien wurden hinsichtlich der IL-23-abhängigen Zellproliferation sowie der Aktivierung von STAT3 untersucht. Zugleich wurde eine potentielle IL-23R-Homodimerisierung in Co- Immunopräzipitationsexperimenten analysiert und bestätigt.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die Länge der IL-23R-stalk-Region entscheidend für die IL-23-Signaltransduktion ist. Für eine Aktivierung des Rezeptors wurden mindestens 27 AS der hIL-23R- bzw. 26 AS der mIL-23R-stalk-Region benötigt.
Eine vollständige Deletion der stalk-Region (hIL-23R) beziehungsweise der „erweiterten“ stalk-Region (mIL-23R) führte zu einer konstitutiven Rezeptoraktivierung. Diese wurde zusätzlich in transient transfizierten Fibrosarkomzellen (U4C-Zellen) bestätigt und erfolgte ohne Beteiligung des IL-12Rß1 durch Homodimerisierung des IL-23R. Letztendlich wurde mit dem Nachweis biologisch aktiver IL-23R-Homodimere ein neuer Rezeptorkomplex der IL-12-Familie beschrieben.

Cytokines are important mediators of cell-to-cell communication. Interleukin (IL)-23 is a member of the IL-12 cytokine family which is crucially involved in immune responses under physiological and pathological conditions. Moreover, IL-23 is associated with pathogenesis of autoimmune disorders and cancer. The heterodimeric cytokine IL-23 (p19 + p40) binds the heterodimeric receptor complex consisting of IL-12Rß1 and IL-23R. The receptor subunit IL- 23R contains a structurally undefined stalk region. Already published data by the Institute of Biochemistry and Molecular Biology II, HHU, Düsseldorf concerning the IL-23R stalk region could be verified and completed within this thesis. Furthermore, ligand independent autonomous receptor activity was detected in IL-23R stalk deletion variants and analyzed. Jak/STAT mediated IL-23 signaling was examined in IL-23-responsive Ba/F3-gp130 cell lines stably expressing variants of the IL-23R by analyzing IL-23-dependent cell proliferation and STAT3 activation. Additionally, potential IL-23R homodimerization was confirmed using coimmunoprecipitation.
The results demonstrate that the length of the IL-23R stalk region is essential for IL-23 signal transduction. At least 27 aa (hIL-23R) or 26 aa (mIL-23R) of the stalk region are mandatory to achieve full signaling activity.
Moreover, complete deletion of the human IL-23R stalk region or the extended murine IL-23R stalk region induced constitutive receptor activation which was verified in transiently transfected fibrosarcoma cells (U4C cells). Autonomous receptor activity was caused by IL-23R homodimerization independently of IL-12Rß1. In conclusion, biological active IL-23R homodimers form a novel receptor complex of the IL-12 cytokine family.
Lizenz:In Copyright
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Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Biochemie und Molekularbiologie II
Dokument erstellt am:24.01.2022
Dateien geändert am:24.01.2022
Promotionsantrag am:16.12.2020
Datum der Promotion:25.11.2021
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