Auswirkungen von Dimerisierung auf die Signalgebung der Serotonin-Rezeptoren 2A, 2B und 2C

Effects of dimerization on the signaling of serotonin receptors 2A, 2B and 2C

by Meike Thode
Doctoral thesis
Date of Examination:2021-11-09
Date of issue:2021-11-09
Advisor:PD Dr. Marcus Niebert
Referee:PD Dr. Marcus Niebert
Referee:Prof. Dr. Martin Oppermann
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8909

 

 

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Abstract

English

Dimerization of G-protein coupled receptors (GPCRs) has become a big field of research as there is increasing evidence that it has a huge impact on the signaling of receptors. In this work we focused on the group of 5-HT2-receptors and investigated their dimerization as well as the effects of dimerization on the signaling. When measuring the signal, we usually receive a mixture of the signal of monomers, homodimers and heterodimers without any possibility to differ between one another. To isolate the signal of homo- and heterodimers, a new construct was used to force receptors into dimers: a GFP-nanobody construct. By cloning the anti-GFP-nanobody to one receptor and GFP to the other one, receptors resulted in forced homo- and heterodimers. Using this construct, we analyzed the dimerization of the 5-HT2-group via FRAP and the signaling of homo- and heterodimers via Calcium imaging. By comparing the results not only of the naturally expressed receptors but also of the forced dimerized receptors we received some additional information on receptor dimerization and the effects on the signaling.
Keywords: serotonin; dimerization; homodimer; heterodimer; nanobody; 5-HT2; GPCR; forced dimerization

German

Die Dimerisierung von G-Protein gekoppelten Rezeptoren hat in den vergangenen Jahren immer mehr an Aufmerksamkeit gewonnen. Während früher das Vorliegen von Monomeren angenommen wurde, zeigen immer mehr Daten, dass viele der Rezeptoren Dimere bilden. In dieser Arbeit wurde die Gruppe der 5-HT2-Rezeptoren hinsichtlich ihrer Dimerisierungstendenz und möglicher Auswirkungen der Dimerisierung auf ihre Signalgebung untersucht. Die Analyse der Dimerbildung erfolgte mithilfe der FRAP, die Signalgebung wurde mittels Calcium-Imaging gemessen. Da die Rezeptoren meist allerdings nicht als reine Dimere, sondern in einem Äquilibrium aus Monomeren, Heterodimeren und Homodimeren vorliegen, gestaltet es sich schwierig, direkte Auswirkungen der Dimerbildung auf die Signalgebung der Rezeptoren zu messen. Wir forcierten die Rezeptoren daher mithilfe eines GFP-Nanobody-Konstrukts in Dimere, sodass die Dimerisierung kontrolliert werden konnte. Der Vergleich der Daten natürlich exprimierter Rezeptoren mit forciert dimerisierten Rezeptoren lieferte uns interessante Ergebnisse bezüglich der Rezeptordimerisierung und Auswirkungen auf die Signalgebung.
Schlagwörter: Serotonin; Dimerisierung; Homodimer; Heterodimer; Nanobody; 5-HT2; GPCR; forcierte Dimerisierung
 
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