Activación por quimioquinas de Janus quinasas y su papel en la migración y activación de linfocitos T por células presentadoras de antígeno
Author
Cascio Cañas, María GracielaAdvisor
Mellado García, José MarioEntity
UAM. Departamento de Biología MolecularDate
2016-06-21Subjects
Quimioquinas - Receptores - Tesis doctorales; Linfocitos T - Tesis doctorales; Biología y Biomedicina / BiologíaNote
Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de lectura: 21-06-2016Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Abstract
Las Janus quinasas son tirosina quinasas que tienen un papel clave en la señalización intracelular derivada de la activación de los receptores de citoquinas, pero también participan en la señalización desencadenada tras la activación de los receptores de quimioquinas. Las quimioquinas son proteínas de bajo peso molecular que actúan como factores quimioatrayentes y participan en multitud de procesos fisiológicos y patológicos, como por ejemplo, en la migración de los linfocitos T vírgenes a los ganglios linfáticos.
Empleando linfocitos T vírgenes purificados en los que se redujo la expresión de las Janus quinasas JAK1 y JAK2, estudiamos la implicación de estas dos quinasas en la ruta de señalización desencadenada tras la activación de los receptores de quimioquinas CXCR4 y CCR7 por sus ligandos CXCL12 y CCL21 respectivamente.
Los linfocitos T deficientes en JAK1 y JAK2 mostraron una menor capacidad de migración “in vitro” en repuesta a CXCL12 y CCL21. El uso de microscopía intravital nos permitió observar que “in vivo” también presentaban un defecto en su capacidad para llegar a los ganglios linfáticos (homing).
JAK1 y JAK2 juegan un papel clave en la activación de las integrinas desde los receptores de quimioquinas, de hecho, en experimentos de adhesión sobre ICAM-1 y VCAM-1 se aprecia una disminución en la capacidad de adhesión de los linfocitos T deficientes en JAK1 y JAK2 en respuesta a CXCL12 y CCL21. Además, también participan en la polimerización de actina y en la activación de las proteínas ezrina, radixina y moesina (ERM) promovida por quimioquinas.
Por otro lado, el receptor CXCR4 está presente en la sinapsis inmunológica, situándose en el anillo periférico, pSMAC. Su activación por CXCL12 unido a los glicosaminoglicanos sobre la célula dendrítica contribuye a la activación de las integrinas, y por lo tanto a estabilizar el conjugado entre la célula presentadora de antígeno y el linfocito T.
En el mecanismo molecular implicado participan dos rutas complementarias, por un lado la proteína Gi y la posterior activación de RhoA, y por otro lado, las quinasas JAK1 y JAK2 que vía Vav-1 y RhoA también conectan CXCR4 con las integrinas.
El bloqueo de dicha señalización o la reducción de la expresión de JAK1 y JAK2 provocan defectos en la estructura de la sinapsis, que se traducen en una menor capacidad de activación y proliferación del linfocito T Janus kinases are a very important tyrosine kinase family in the cytokine signaling pathway, which also participates in the chemokine signaling pathway. Chemokines are low weight molecular proteins which provide directional cues for cells and participate in multiple physiological and pathological processes such us naïve T cells homing.
Using purified JAK1 and JAK2 deficient naïve T cells we studied the role of these kinases in the CXCR4 and CCR7 signaling pathway triggered by their ligands CXCL12 and CCL21, respectively.
JAK1 and JAK2 deficient T cells showed a defect in migration towards CXCL12 and CCL21 “in vitro”. Moreover, a defect in homing was observed using two-photon microscopy.
JAK1 and JAK2 play an essential role in integrin activation triggered by chemokine receptors. In fact, the adhesion capacity of JAK1 and JAK2 deficient T cells triggered by CXCL12 and CCL21 is diminished in adhesion experiments using plates coated with ICAM-1 and VCAM-1. Furthermore, JAK1 and JAK2 also participate in actin polymerization and ERM proteins activation promoted by chemokines.
On the other hand, the CXCR4 receptor is present in the peripheral ring of the immunological synapse (pSMAC) and its activation by CXCL12 together with the glycosaminoglycans present on the dendritic cell surface contribute to integrins activation, hence, improving the binding between the antigen presenting cell and the T cell.
This molecular mechanism involves two complementary pathways: the Gi protein pathway triggering the activation of RhoA; and JAK1 and JAK2 which connect CXCR4 with integrins via Vav-1 and RhoA.
Either the blockage of this pathway or the knock-down of JAK1 and JAK2 cause defects in the structure of the immunological synapse leading to a deficiency in the activation and proliferation of the T cell
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