2015
biológia
Heterodimerek képződése a komplement rendszer lektin útvonalának szerinproteázai között
Témavezető:
Dr. Dobó József
Dr. Dobó József
Összefoglaló
A komplementrendszer a természetes immunválasz fontos effektor ága, melynek aktiválódása során a szerin proteáz komponensek egymást kaszkádszerű módon aktiválják. Három úton aktiválódik, amelyek közül a lektin út a legősibb. Aktiválódásáért három szerin proteáz: a MASP-1, MASP-2 és a MASP-3 felelős. A MASP-ok (MBL-kötő szerinproteázok) Ca2+-függő dimereket alkotnak és többféle felismerő molekulához kötődve találhatók meg a vérben. A felismerő molekulák célfelszínhez való kötődése után a MASP-ok aktiválódnak majd aktiválják a komplement soron következő komponenseit.
A MASP-1 humán szérumból való izolálása során merült fel, hogy vajon a MASP-ok heterodimerizációja végbe megy-e, és ha igen milyen sebességgel. Az előzetes irodalomkutatás után a labormunkát a MASP-1 első három doménjének E. coli-ban való kifejezésével kezdtem. Az expresszált fehérjék renaturálása után kromatográfiás módszerek segítségével ~90%-os tisztaságú fehérje-oldatokat kaptam. Az általam használt MASP 3D fragmentumok alkalmasak a natív MASP-ok dimerizációjának modellezésére, mivel a dimerizációért felelős N-terminális 3 domént tartalmazzák.
A heterodimerek képződését EDTA-s kezelést követő re-asszociáció (feleslegben adott CaCl2) során vizsgáltam, a kicserélődési kísérleteket pedig Ca2+ jelenlétében végeztem. A mintákat natív gélelektroforézissel vizsgáltam. A dolgozatom egyik legfontosabb megállapítása, hogy a MASP-1 3D:MASP-2 3D disszociációs, majd re-kalcifikációs kísérlete esetében a homodimer:heterodimer:homodimer arány a denzitometriás vizsgálatok alapján hozzávetőlegesen 1:2:1 lett, ami arra utal, hogy a MASP-1:MASP-2 heterodimerek kialakulásának nincs szerkezeti akadálya. A MASP-1 3D és MASP-2 3D fragmentumok esetében spontán kicserélődést is tapasztaltam Ca2+ jelenlétében, azonban ez a folyamat meglehetősen lassú volt, pár nap után is kb. 6% heterodimer volt jelen. Ez alapján valószínűsíthető, hogy a MASP-1 és MASP-2 heterodimerek in vivo csak a szintézis során képződhetnek. Hasonló fragmentumok segítségével vizsgáltam a MASP-1 és MASP-3 dimerek közötti alegység-kicserélődést is, ahol viszont a heterodimerek kialakulása meglehetősen gyors volt, kb. 2 nap kellett az egyensúly beálltához.
Korábban feltételezték, hogy a MASP-ok homodimerként kötődnek a felismerő molekulákhoz, ezért a heterodimerek képződésének kimutatása jelentősen befolyásolja a lektin út komplexeinek összetételéről és aktivációjáról alkotott képet.
A MASP-1 humán szérumból való izolálása során merült fel, hogy vajon a MASP-ok heterodimerizációja végbe megy-e, és ha igen milyen sebességgel. Az előzetes irodalomkutatás után a labormunkát a MASP-1 első három doménjének E. coli-ban való kifejezésével kezdtem. Az expresszált fehérjék renaturálása után kromatográfiás módszerek segítségével ~90%-os tisztaságú fehérje-oldatokat kaptam. Az általam használt MASP 3D fragmentumok alkalmasak a natív MASP-ok dimerizációjának modellezésére, mivel a dimerizációért felelős N-terminális 3 domént tartalmazzák.
A heterodimerek képződését EDTA-s kezelést követő re-asszociáció (feleslegben adott CaCl2) során vizsgáltam, a kicserélődési kísérleteket pedig Ca2+ jelenlétében végeztem. A mintákat natív gélelektroforézissel vizsgáltam. A dolgozatom egyik legfontosabb megállapítása, hogy a MASP-1 3D:MASP-2 3D disszociációs, majd re-kalcifikációs kísérlete esetében a homodimer:heterodimer:homodimer arány a denzitometriás vizsgálatok alapján hozzávetőlegesen 1:2:1 lett, ami arra utal, hogy a MASP-1:MASP-2 heterodimerek kialakulásának nincs szerkezeti akadálya. A MASP-1 3D és MASP-2 3D fragmentumok esetében spontán kicserélődést is tapasztaltam Ca2+ jelenlétében, azonban ez a folyamat meglehetősen lassú volt, pár nap után is kb. 6% heterodimer volt jelen. Ez alapján valószínűsíthető, hogy a MASP-1 és MASP-2 heterodimerek in vivo csak a szintézis során képződhetnek. Hasonló fragmentumok segítségével vizsgáltam a MASP-1 és MASP-3 dimerek közötti alegység-kicserélődést is, ahol viszont a heterodimerek kialakulása meglehetősen gyors volt, kb. 2 nap kellett az egyensúly beálltához.
Korábban feltételezték, hogy a MASP-ok homodimerként kötődnek a felismerő molekulákhoz, ezért a heterodimerek képződésének kimutatása jelentősen befolyásolja a lektin út komplexeinek összetételéről és aktivációjáról alkotott képet.
Dr. Dobó József