Geri Dön

Characterization of the NLRP3 inflammasome involvement in cellular immunity to SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 virüsüne karşı hücre bağışıklığında NLRP3 inflamazomunun rölünün belirlenmesi

  1. Tez No: 790822
  2. Yazar: SAFA RAMADAN SALEEM FITOURI
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ELİF EREN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Allerji ve İmmünoloji, Biyomühendislik, Allergy and Immunology, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Bahçeşehir Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyomühendislik ve Genetik Bilim Dalı
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2019

    Allerji ve İmmünolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEREN ÇIRACI

  2. 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

    Türkçe

    2021

    Histoloji ve Embriyolojiİstanbul Üniversitesi

    Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEYHUN SOLAKOĞLU

  3. 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

    İngilizce

    2015

    Allerji ve İmmünolojiKoç Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NATHAN ALLAN LACK

  4. 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

    Türkçe

    2022

    GenetikSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEVGİ KALKANLI TAŞ

  5. 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

    İngilizce

    2018

    Biyolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEREN ÇIRACI