Two faces of ASC: Central innate immunity adaptor ASC turns into melanoma ally and novel mechanism demistifying dsRNA induced NLRP3 inflammasome activation through Bax/Bak mediated cell death
ASC?ın iki yüzü: Doğal bağışıklık sistemi temel adaptörü ASC melanoma müttefikine dönüşüyor ve Bax/Bak temelli ölüm yolu üzerinden çalışan yeni bir mekanizma, çift sıralı RNA?nın NLRP3 inflamazomunu nasıl çalıştırdığını açıklıyor
- Tez No: 301702
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NESRİN ÖZÖREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Bu işte, iki genel soruya cevap arıyoruz:“Kanser hücreleri inflamazomla ilgili proteinlerin işleyişini neden ve nasıl nasıl değiştirir?”ve“NLRP3 inflamazomu nasıl olur da tamamen farklı doğadaki PAMP ve DAMP moleküllerini tanıyabilir?”. Bu genel soruların cevabını özel olarak sırasıyla ASC'ın melanomaki rolünü ve NLRP3 inflamazomunun çift sıralı RNA tarafından nasıl aktif edildiğini araştırarak arıyoruz.Geçmişte, ASC'ın hem tümörü baskılayıcı hem de kanseri besleyici rolüne ilişkin veriler yayınlandı. Biz, bu işimizin ilk bölümünde, sağlıklı insan melanosit hücrelerinde ve insan melanoma hücrelerinde ASC'ın ve diğer inflamazom proteinlerin hem mRNA hem de protein seviyelirini ölçtük. Gördük ki, sağlıklı melanositler NLRP3 inflamazomu için gerekli tüm proteinleri mRNA seviyesinde üretiyor olmalarına rağmen, bu hücreler NLRP3 inflamazomunu çalıştırmaya yarayan uygulamalara yanıt vermediler. Bu cevapsızlığı ELISA yoluyla IL-1B salımını ölçerek gözlemledik. Bu bulgumuz, insan melanosit hücrelerinde NLRP3 inflamazom makinesinin çalışmaz durumda olduğuna olduğuna işaret etti. Buna ek olarak, gördük ki, ASC bazı melanoma hatlarında mRNA üretimi düzeyinde baskılanmış olsa da, protein olarak hazır bulunuyor ve bu hatlarda NLRP3 inflamazom makinesi çalışır durumda. Dahası, shRNA kullanarak ASC'ı susturduğumuzda NLRP3 çalışması azalıyor. Bütün olarak bakıldığında, gözlemlerimiz, kanser hücrelerinin sağlıklı hücrelerde çalışmaz durumda olan inflamazom makinesini aktif edebiliyor şeklindeki görüşü destekliyor. Bu durum muhtemelen, sitokin salımını artırma yoluyla yeni damar oluşumuna ve kanserin yayılmasına yardım ediyor.İşimizin ikinci bölümünde, çift sıralı RNA'nın tanınması ve bunun NLRP3 inflamazomunun çalışması işlevlerinin nasıl gerçekleştiğini araştırdık. Zararlı molekül tanıma ve ilgili yolları çalıştırma görevindeki genlerden yoksun farelerden elde ettiğimiz kemik iliğinden üretilen makrofajları dürtüledik ve Western Blotting ve ELISA yoluyla Caspase-1 çalışmasına ve IL-1 beta salımına bakarak NLRP3 inflamazom makinesinin çalışmasını ölçtük. Hücre içi pIC yoluyla sağlanan NLRP3 çalışmasının, hücre dışı dsRNA tanıyıcısı Tlr3 ve devamındaki iletişim proteinleri MyD88 ve Trif'den bağımsız olduğunu gözlemledik. BunuTlr3 -/-, MyD88 -/-, Trif -/- makrofajlarıyla çalışarak gösterdik. Benzer şekilde Mda-5 -/- farelerden elde ettiğimiz makrofajlar üzerinde çalışarak Mda-5 proteininin de bu yolda gerekli olmadığını gösterdik. LPS ile dürtülenmiş Ips-1/Trif DKO makrofajlara hücre içi pIC uygulayarak yaptığımız deneyde Ips-1 proteininin hücre içi pIC tanınmasında gerekli olduğunu gördük. Bax/Bak DKO makrofajlarda inflamazom makinesi çalışmasını gözlemleyerek ve Bax proteininin çalışmasını ışık salımı yoluyla izleyerek, Ips-1 proteininin apoptozda görevli Bcl-2 ailesi üyerlerinden Bax/Bak üzerinden hücre ölüm mekanizmalarını tetiklediğini gördük. Bunun sonucunda ortaya çıkan hücre zarı geçirgenliğindeki artışın hücre içi K+ iyonlarını hücre dışına kaçmasına ve bu iyon azalmasının NLRP3 inflamazomunun çalışmasına yol açtığını gözlemledik.Verilerimiz, NLRP3 inflamazomunun nasıl çalışmaya başladığını açıklayacak bütünleştirici moldeli sağıyor: Zararlı organizmalar veya tehlike sinyalleri hücre zarı geçirgenliğini artırıyor. Bunu ya (i) hücre içinden, hücrenin kendisinde bulunan hücre bütünlüğüne zarar verici mekanizmalarini çalıştırarak, ya (ii) hücre dışından, hücre zarı iyon kanallarını uzun süre açık tutarak, ya da (iii) hücre dışı organizmalar veya kristallerin yaptığı gibi hücre zarına doğrudan fiziksel zarar vererek sağlıyor. Hücre zarına verilen bu zarar, K+ iyonlarının hücre dışına kaçmasına yol açarak korunmakta hücre içi iyon dengesini bozuyor. İyon dengesindeki bu bozulma NLRP3 tarafından farkediliyor ve bu NLRP3 inflamazom makinesinin çalışmasına yol açıyor.
Özet (Çeviri)
In this work, by specifically focusing on the role of ASC in melanoma and NLRP3 activation in response to double stranded RNA, we try to provide answers to more general but basic questions: ?How and why would cancer cells alter the function of inflammatory proteins?? and ?How can NLRP3 inflammasome recognize varying PAMPs and DAMPs with totally different natures and molecular structures??, respectively.Both tumor-suppressive and oncogenic roles for Asc have been suggested in melanoma development. Here we present both mRNA and protein data for Asc and other inflammasome components in metastatic melanoma cells and primary human melanocytes. Although having mRNA expression for all necessary NLRP3 inflammasome components, healthy primary melanocytes showed no response to NLRP3 activating signals as measured by IL-1 beta secretion via ELISA. This finding suggests nonfunctional NLRP3 inflammasome machinery in human primary melanocytes. Whereas ASC was silenced at the transcription level, the protein was present and functional in certain melanoma cell lines. Moreover, knock-down of Asc in these cell lines by shRNA resulted in diminished NLRP3 activation. Overall, our observations support the idea that cancer cells may activate the nonfunctional inflammasome machinery, supposedly to increase cytokine secretion which may help angiogenesis and subsequently metastasis.In the second part of our work, we investigate dsRNA recognition mechanism and pathway leading to the NLRP3 inflammasome activation. We stimulated bone marrow derived macrophages (BMDMs) from mice deficient in pathogen recognition and signaling proteins, and monitored NLRP3 inflammasome activation via Western blotting for cleaved caspase-1 and ELISA for il-1 beta beta secretion. Nlrp3 activation in response cytosolic pIC was independent of extracellular dsRNA sensor Tlr3 and downstream proteins MyD88 and Trif as demonstrated using Tlr3 -/-, MyD88 -/-, Trif -/- macrophages. Similarly, NLRP3 inflamasome activation was intact in macrophages from Mda-5 -/- mice. Treating LPS primed Ips-1/Trif DKO macrophages we observed that Ips-1 is required for intracellular pIC recognition. Inflammasome activity analysis of Bax/Bak DKO macrophages and immunofluorescence assay for active Bax showed that, Ips-1 acts on apoptotic Bcl2 family members Bax/Bak triggering programmed cell death mechanism. Resulting membrane permeabilization causes loss of cytosolic K+ ion which is sensed by NLRP3 leading to NLRP3 inflammasome activation.Our data provides the lacking unifying model of NLRP3 activation mechanism: Any pathogenic organism or danger signal causes loss of membrane integrity either (i) intracellularly, by triggering creation of damaging signals from the organelles of the cell itself, (ii) extracellularly, through continuous activation of membrane channels, or (iii) thorough mechanical disturbance of plasma membrane by extracellular microorganisms or crystals. Such damage disturbs the active regulation of cytosolic ion balance, causing loss of K+ from cytosol, which is sensed by NLRP3 inflammasome resulting in NLRP3 inflammasome activation.
Benzer Tezler
- Ordu türkülerinde analiz çalışması
Başlık çevirisi yok
ÇETİN AKDENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Müzikİstanbul Teknik ÜniversitesiMüzik Ana Sanat Dalı
YRD. DOÇ. DR. AFŞİN EMİROĞLU
- Bilgisayarlı tomografi görüntüleri üzerinden hesaplanan os sacrum ve os coccygis uzunluklarının cinsiyete göre değerlendirilmesi
Analysis of sacrum and coccyx lenght measured with computer tomography images determination on sex
RUKİYE SÜMEYYE BAKICI
- Aile sağlığı merkezlerinde çalışan sağlık personelinin hasta güvenliği kültürü üzerine bir araştırma
A research on patient safety culture of health personnel working in family health centers
OĞUZ ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Sağlık Kurumları YönetimiSağlık Bilimleri ÜniversitesiSağlık Yönetimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜVEN BEKTEMÜR
- Yüzen bir cismin su altı patlamalarına karşı yapısal davranışının nümerik yöntemler ile analizi
Analysis of the structural behavior of a floatingobject to underwater explosion by numerical methods
FUAT KABAKCIOĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTEKİN BAYRAKTARKATAL
- Edirne merkezinde doğum sonrası bakım hizmetlerinin durumu ve aile hekimlerinin yeri
Postpartum care in Edirne city center and the role of family physicians
FATMA KILIÇ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Aile HekimliğiTrakya ÜniversitesiAile Hekimliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMDİ NEZİH DAĞDEVİREN