- Tytuł:
-
The role of the transmembrane domain in signal transduction of human growth hormone receptor
The role of transmembrane domain in signal transduction of human growth hormone receptor
Rola fragmentu błonowego receptora hormonu wzrostu w przekazywaniu sygnału. - Autorzy:
- Soczek, Katarzyna
- Opis:
-
Receptor ludzkiego hormonu wzrostu (hGHR) należy do rodziny receptorów cytokin typu I. Receptor zbudowany jest z domeny zewnątrzkomórkowej (ECD), odpowiedzialnej za oddziaływanie z ligandem, pojedyńczej helisy transbłonowej (TM) oraz domeny wewnątrzkomórkowej (ICD), której zadaniem jest przekazywanie sygnału do dalszych części komórki. Według klasycznego modelu, przyłączenie hormonu powoduje dimeryzację receptorów i aktywację szlaku sygnałowego JAK/STAT. Jednak ostatnie badania pokazują, że dimeryzacja receptora na powierzchni komórki zachodzi przed przyłączeniem hormonu. Wciąż nie jest wyjaśnione jakie zmiany w strukturze receptora zachodzą na skutek wiązania hormonu i jaka jest w tym procesie rola domeny TM.W mojej pracy przeanalizowałam wpływ punktowych mutacji i insercji aminokwasów w domenie TM oraz substytucji całych fragmentów błonowych receptora na dimeryzację i aktywację hGHR za pomocą dwóch metod eksperymentalnych na modelowych systemach komórkowych. Moje wyniki z eksperymentów przy użyciu testów TOXCAT i Lucyferazy pokazują, że zaburzenie dimeryzacji prowadzi do zwiększonej aktywacji, sugerując rolę domeny TM w stabilizacji nieaktywnej struktury receptora. Ponad to, wyekspresjonowałam i wyizolowałam domenę TM, aby określić strukturę dimeru za pomocą spekroskopii NMR w micelach detergentu. Uzyskane wyniki umożliwiły mi zaproponowanie modelu, w którym przyłączenie hormonu pełni rolę w zmianie stabilnej, nieaktywnej konformacji, aktywując receptor. Zrozumienie zależności pomiędzy strukturą a aktywacją receptora hGHR umożliwi analizę sposobu aktywacji innych receptorów z tej samej rodziny.
Human growth hormone receptor (hGHR) is a member of the type I cytokine receptor family whose structure consists of three domains: an extracellular domain where ligand binding takes place, a single helical transmembrane domain (TM) and an intracellular domain that is involved in signal propagation. According to the classical model, hormone binding initiates dimerization of the receptors, resulting in activation of downstream signaling through the JAK/STAT pathway. However, it was recently established that the receptors are probably predimerized on the membrane surface in an inactive form. Exactly what conformational changes occur on hormone binding and the role of the TM helices in this remains unclear. Here, I examine how point mutations, insertions and substitutions within the TM of hGHR, influence receptor dimerization and signaling using two assays. My results from the TOXCAT assay and Luciferase reporter assay indicate that point mutations that disrupt dimerization actually cause an increase in signaling suggesting a role for the TM domain in stabilizing the inactive state. Furthermore, I have expressed and isolated the TM domain to determine the dimer structure in detergent micelles using NMR spectroscopy. Based on these data, I propose that ligand binding must overcome an inactive dimer conformation stabilized by the TM domain in order for signaling to proceed. Understanding the correlation between structure and signaling within hGHR will provide new insights into how other members of type I cytokine receptors mediate signal transduction through the cell membrane. - Dostawca treści:
- Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne