Konstitutive Protein-Protein-Interaktionen regulieren die Aktivität der Bruton-Tyrosin-Kinase in B-Zellen

Constitutive protein-protien interactions regulate activity of Bruton´s-Tyrosine-Kinase in B-cells

by Wiebke Schulze
Doctoral thesis
Date of Examination:2017-05-23
Date of issue:2017-05-17
Advisor:Dr. Niklas Engels
Referee:Prof. Dr. Jürgen Wienands
Referee:Prof. Dr. Tomas Pieler
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-6302

 

 

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Abstract

English

Protein tyrosine kinase Btk is a crucial effector for the ITAM dependent B-cell antigen receptor (BCR) signaling pathway. Its absence or dysfunction leeds to X-linked agammaglobulinaemia (XLA) in humans. Phosphorylation-dependent regulatory mechanisms for Btk are well known. But Btk also consists of protein-protein interaction domains like the proline-rich region with its two similar polyproline motifs and the SH3-domain which form constitutive phosphorylation-independent bonds. So far only little is known about interactions and function of Btk´s prolin-rich region and SH3-domain. As a part of this thesis a Btk-deficient cell clone of the human B-cell line DG75 was established. Through reconstitution of Btk variants in these cells I was able to show that Btk´s functionality within the BCR-Ca2+ pathway is dependent on integrity of these constitutive interaction domains. Moreover Btk was identified as the downstream effector in immunoglobulin tail tyrosine (ITT) siganling-pathway of IgG/IgE-BCRs through the interaction of its prolin-rich region with the N-terminal SH3-domain of Grb2. Through recruiting Btk to the ITT and its activation the Ca2+ mobilization is amplified.
Keywords: Btk; ITT; proline-rich region; BCR; SH3-domain; protein-protein interaction

German

Die Protein-Tyrosin-Kinase Btk ist ein entscheidendes Effektorprotein in der ITAM-abhängigen B-Zell-Antigen-Rezeptor (BZR)-Signalkaskade. Ihr Fehlen oder Dysfunktion führt beim Menschen zur X-gekoppelten Agammaglobulinämie (XLA). Phosphorylierungs-abhängige Regulationsmechanismen von Btk sind bekannt. Btk besitzt jedoch auch Protein-Protein-Interaktionsdomänen, wie eine Prolin-reiche Region mit zwei identischen Polyprolin-Motiven und die SH3-Domäne, welche konstitutive, also phosphorylierungs-unabhängige Bindungen, eingehen. Die Interaktionen und Funktion der Prolin-reichen Region und der SH3-Domäne von Btk sind bisher wenig beschrieben. In dieser Arbeit wurde ein Btk-defizienter Zellklons in der humanen B-Zelllinie DG75 etabliert. Durch Rekonstitution dieser Zellen mit Varianten von Btk konnte ich zeigen, dass die Funktionalität von Btk im BZR-Ca2+-Signalweg von der Integrität dieser konstitutiven Interaktionsdomänen abhängig ist. Des Weiteren konnte Btk über die Interaktion der Prolin-reichen Region mit der N-terminalen SH3-Domäne von Grb2 als downstream-Effektor im immunoglobulin tail tyrosine (ITT)-Signalweg des IgG/IgE-BZRs identifiziert werden. Durch die Rekrutierung von Btk an das ITT und Aktivierung kommt es zur Amplifizierung der Ca2+-Mobilisierung.
Schlagwörter: Btk; ITT; Prolin-reiche Region; BZR; SH3-Domäne; Protein-Protein-Interaktion
 
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