Studies on adaptor proteins that shape antigen receptor-proximal signal transduction in B lymphocytes
Studien zu Adapterproteinen, welche die Antigenrezeptor-proximale Signaltransduktion in B-Lymphocyten beeinflussen
by Marion Lösing
Date of Examination:2011-06-08
Date of issue:2011-08-15
Advisor:Dr. Michael Engelke
Referee:Prof. Dr. Jürgen Wienands
Referee:Prof. Dr. Tomas Pieler
Referee:Prof. Dr. Dieter Kube
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-1058
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Description:Dissertation
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Abstract
English
Signals that are transduced by the B cell antigen receptor (BCR) control B cell development and activation. Engagement of the BCR initiates the assembly and activation of the antigen receptor-specific Ca2+ initiation complex which triggers the transient release of Ca2+ from intra- and extracellular stores. The profile of the Ca2+ signal differs amongst developmental B cell stages and is thought to control distinct cellular responses like proliferation and apoptosis. Hence, regulation of BCR-induced Ca2+ mobilization is important to keep the balance between humoral immunity and tolerance. An important regulator of differential Ca2+ mobilization is the adaptor protein Dok-3. Lyn-dependent complex formation with Grb2 is essential to attenuate the efficiency of Ca2+ mobilizing enzymes. By combining genetic, biochemical and real time imaging approaches this work elucidates the molecular mechanisms underlying the association of Dok 3 and Grb2. It could be shown that the Dok-2/Grb2 complex is translocated into microsignalosomes upon BCR-engagement. Furthermore, molecular details of this process and two potential binding partners required for the translocation of Dok-3/Grb2 have been elucidated. Once residing in the microsignalosomes the data unveil that, although not influencing the phosphorylation or activity of Lyn, Dok-3/Grb2 directly orchestrates the phosphorylation pattern of Lyn targets. Whereas the phosphorylation and activity of Ca2+ mobilizing enzymes are suppressed by Dok-3/Grb2, regulatory proteins become stronger phosphorylated. Based on these results we propose that Dok 3 modulates the balance of activatory and inhibitory Lyn functions by shaping the composition of BCR microsignalosomes.
Keywords: BCR; Calcium; negative regulation; Dok-3; Grb2; Lyn
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Signale, die über den B-Zell-Antigenrezeptor (BZR) übermittelt werden, kontrollieren die Entwicklung und Aktivierung von B-Zellen. Aktivierung des BZR initiiert die Anordnung und Aktivierung des Antigenrezeptor-spezifischen Kalzium-Initiationskomplexes, welcher eine vorübergehende Freisetzung von Kalzium-Ionen (Ca2+) aus intra- und extrazellulären Speichern reguliert. Das Profil des Ca2+-Signals unterscheidet sich in den Entwicklungsstadien von B-Zellen und soll verschiedene zelluläre Prozesse wie Proliferation und Apoptose kontrollieren. Demnach ist die Regulation der BZR-vermittelten Mobilisierung von Ca2+ wichtig, um das Gleichgewicht zwischen humoraler Immunität und Toleranz zu wahren. Das Adapterprotein Dok-3 ist ein zentraler Regulator der Ca2+-Mobilisierung. Die Lyn-abhängige Komplexbildung mit Grb2 ist essenziell um die Effektivität Ca2+-mobilisierender Enzyme zu vermindern. Durch die Kombination genetischer und biochemischer Methoden sowie Echtzeit-bildgebende Verfahren klärt diese Arbeit die molekularen Mechanismen auf, welche der Verbindung von Dok-3 und Grb2 zugrunde liegen. Es konnte gezeigt werden, dass der Dok-3/Grb2-Komplex nach BZR-Aktivierung in Mikrosignalosomen transloziert wird. Darüber hinaus konnten molekulare Details dieses Prozesses sowie zwei potentielle Bindepartner, welche wichtig für die Translokation von Dok-3/Grb2 sind, identifiziert werden. Die Daten zeigen weiter, das Dok-3/Grb2, sobald sie in den Mikrosignalosomen lokalisiert sind, das Phosphorylierungsmuster verschiedener Lyn-Substrate beeinflussen, wobei sie keinen Einfluss auf die Phosphorylierung oder Aktivität von Lyn direkt nehmen. Während die Phosphorylierung und Aktivität Ca2+-mobilisierender Enzyme von Dok-3/Grb2 unterdrückt werden, werden regulatorische Proteine stärker phosphoryliert. Demnach moduliert Dok-3 das Gleichgewicht zwischen aktivatorischen und inhibitorischen Lyn-Funktionen durch Veränderung der Komposition von BZR-Mikrosignalosomen.
Schlagwörter: BZR; Kalzium; negative Regulation; Dok-3; Grb2; Lyn