Characterization of the NLRP3 inflammasome involvement in cellular immunity to SARS-CoV-2
SARS-CoV-2 virüsüne karşı hücre bağışıklığında NLRP3 inflamazomunun rölünün belirlenmesi
- Tez No: 790822
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ELİF EREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Allerji ve İmmünoloji, Biyomühendislik, Allergy and Immunology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bahçeşehir Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
A new virus named SARS-CoV-2 caused the Covid-19 pandemic. Some patients with severe Covid-19 presented an uncontrolled secretion of cytokines leading to a cytokine storm. Cytokines such as IL-1beta are molecules produced by our immune system. IL- 1beta is activated and secreted by inflammasomes that are cytosolic innate immune receptor recognizing different intracellular pathogens and triggering inflammation and pyroptosis. Recent publications suggest that SARS-CoV-2 infection activates the NLRP3 and AIM2 inflammasomes. However, the molecular mechanism of this activation is unclear. Previous results from our group identified two new SARS-CoV-2 proteins activating inflammasomes. In this thesis, we aimed to characterize whether these two proteins activate the NLRP3 inflammasome. To this aim, we adopted two experimental approaches. Firstly, the inflammasome complex was artificially reconstructed in HEK293FT cells by co-transfection of viral proteins with inflammasome components and IL-1beta activation was monitored by western blotting. Secondly, the binding of the viral proteins activating NLRP3 was predicted by molecular docking. Screening of SARS-CoV-2 proteins showed that besides the already published ORF3a protein, another viral protein activates NLRP3 inflammasome in transfected HEK293FT cells. Molecular docking analyses revealed that this viral protein interacts with the inflammasome receptor. These results indicate that a new SARS-CoV-2 protein activates the NLRP3 inflammasome in our experimental setting. Furthermore, this protein docks with the pyrin domain of the NLRP3 receptor. These findings may contribute to the understanding of the molecular mechanism of Covid-19 and the development of efficient therapies by targeting this protein and the NLRP3 inflammasome.
Özet (Çeviri)
SARS-CoV-2 adında yeni bir virus Covid-19 pandemisine neden olmuştur. Bazı ağır seyirli Covid-19 hastalarında kontrolsüz bir sitokin salımı ile ortaya çıkan ve ölümcül olabilen sitokin fırtınası görülmektedir. Bağışıklık sistemi tarafından üretilen sitokinlerden IL-1beta'nın enflamasyonu başlatarak organizmanın bütünlüğünü korumada önemli bir rolü vardır. IL-1beta, sitozolik protein kompleksleri olan inflamazomlar tarafından hücre için patojen tanınmasıyla tetiklenir ve salınır. İnflamazomlar aynı zamanda enflamatuar bir hücre ölümü olan piroptozu da tetiklemektedir. Çıkan yeni yayınlar, SARS-CoV-2 virüsünün NLRP3 ve AIM2 inflamazomlarını active ettiğini göstermektedir. Fakat, bu tetiklemenin moleküler mekanizması henüz tam olarak bilinmemektedir. Grubumuz önceki çalışmalarında SARS-CoV-2 iki yeni proteinin bir inflamazom tetiklediği gösterilmiştir. Bu tez çalışmamızda, bu iki yeni proteinin NLRP3 inflamazomunu tetikleyip tetiklemediğini belirlenmesi hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda iki deneysel yaklaşım kullanılmıştır. İlk olarak, insan HEK293FT fibroblast hücrelerinde SARS-CoV-2 proteinleri ve inflamazomu oluşturan proteinler transfekte edilmiş ve IL-1beta aktivasyonu western blot analizi ile belirlenmiştir. Bir diğer yaklaşam da moleküler simülasyon ile biyoinformatik olarak viral protein ve NLRP3'ün etkileşiminin öngörülmesi olmuştur. SARS-CoV-2 proteinlerinin testi, daha önce yayınlanmış ORF3a'nın yanı sıra, bir başka viral proteinin de IL-1beta kesimini NLRP3 inflamazom üzerinden tetiklediğini göstermiştir. NLRP3 ve viral proteinin moleküler modellemesi, bu proteinin inflamazom reseptörü NLRP3 ile etkileşebileceğini öngörmüştür. Tüm bu sonuçlar, kullandığımız deneysel sistemde yeni bir SARS-CoV-2 proteinin NLRP3 inflamamzomunu tetiklediğini göstermektedir. Ayrıca bu proteinin NLRP3'ün Pyrin bölgesi ile etkileşebileceği bulunmuştur. Tez çalışmamızdan elde edilen bu bulgular, Covid-19'un moleküler mekanizmasının anlaşılmasına ve bu viral proteini hedeflenerek daha efektif tedaviler geliştirilmesine katkı sağlayacaktır.
Benzer Tezler
- CHARACTERIZATION OF THE REGULATORY MECHANISMS OF NOD LIKE RECEPTORS IN THE GENERATION OF IMMUNE RESPONSES: REVISITING NLRC4 IN EOSINOPHILIC FUNCTIONS IN VITRO
BİR EDİNSEL BAĞIŞIKLIK OLAN T2 HÜCRE CEVABININ NOD BENZERİ RESEPTÖRLERİ (NLR) İLE REGÜLASYON MEKANİZMALARININ KARAKTERİZASYONU
ILGIN AKKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Allerji ve İmmünolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEREN ÇIRACI
- Alzheimer hastalarının fibroblast kaynaklı indüklenmiş pluripotent kök hücrelerinden farklılaştırılan mikroglia hücrelerinin karakterizasyonu
Characterization of microglia cells differentiated from induced pluripotent stem cells derived from fibroblasts of alzheimer's disease patients
ASLI ERDOĞAN
Doktora
Türkçe
2021
Histoloji ve Embriyolojiİstanbul ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYHUN SOLAKOĞLU
- Identification and characterization of specific Caspase-1 and IL1R inhibitors
Özgün Caspase-1 ve IL1R inhibitörlerinin tanımlanması ve karakterize edilmesi
UĞUR GATFAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Allerji ve İmmünolojiKoç ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NATHAN ALLAN LACK
- Crohn hastalarında mikrobiyata karakterizasyonu ve inflamazom bileşenlerinin rolü
The characterization of the microbioata and the role of inflammasome components in crohn patients
DUYGU KIRKIK
Doktora
Türkçe
2022
GenetikSağlık Bilimleri ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVGİ KALKANLI TAŞ
- Molecular genetic characterization of nod-like receptor 11 (NLRP11) in the regulation of adaptive immune responses
Edinsel bağışıklık cevabının düzenlenmesinde nod-benzeri reseptör 11 (NLRP11)'in moleküler genetik karakterizasyonu
İREM ÖZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEREN ÇIRACI