MSc Daniela Ungureanun molekyyli-immunologian alaan kuuluva väitöskirja

tarkastetaan 17.12.2005 klo 12 Tampereen yliopiston Finn-Medi 1 auditoriossa, Biokatu 6, Tampere.

***

Daniela Ungureanu on syntynyt syntynyt Campinassa Romaniassa. Hän on suorittanut Master of Science -tutkinnon Bukarestin yliopistossa vuonna 1995. Ungureanu on vuodesta 1999 työskennellyt tutkijana lääketieteellisen teknologian instituutissa.

Ungureanun väitöskirja ilmestyy sarjassa Acta Universitatis Tamperensis; 1128, Tampereen yliopisto, Tampere 2005. ISBN 951-44-6500-8, ISSN 1455-1616. Väitöskirja ilmestyy myös sähköisenä sarjassa Acta Electronica Universitatis Tamperensis; 499, Tampereen yliopisto 2005. ISBN 951-44-6501-6, ISSN 1456-954X, http://acta.uta.fi.

Väitöskirjan tilausosoite: Verkkokirjakauppa Granum, http://granum.uta.fi, tai Tampereen yliopiston julkaisujen myynti, PL 617, 33101 Tampere, puh. (03) 3551 6055, e-mail: taju@uta.fi.

LEHDISTÖTIEDOTE

Sytokiinit säätelevät hematopoieettisten solujen kasvua ja erilaistumista JAK-STAT signalointireittien kautta. Sytokiinin sitoutuminen solukalvon läpäisevään reseptoriin laukaisee solunsisäisen JAK-tyrosiinikinaasin aktivaation. Aktivoitu JAK-kinaasi fosforyloi reseptorin solunsisäisen osan tyrosiinitähteen, joka toimii solunsisäisen STAT (signal transducer and activator of transcription)-transkriptiotekijän sitoutumiskohtana. STAT-proteiinin aktivaatio puolestaan tapahtuu JAK-välitteisen fosforylaation avulla. JAK-kinaasit fosforyloivat STAT-proteiinin C-terminaalisen tyrosiinitähteen aiheuttaen STAT-dimeerien muodostumisen ja muodostuneen dimeerin siirtymisen sytoplasmasta solun tumaan, jossa STAT säätelee kohdegeenien transkriptiota. JAK- ja STAT-proteiinien aktivaation, toiminnan ja lokalisaation säätelyyn osallistuu myös säätelyproteiineja, kuten SOCS- (suppressors of cytokine signaling), PIAS- (protein inhibitors of activated STAT) ja PTP- (protein tyrosine phosphatases) proteiinit. Solun sisäisten proteiinien, kuten JAK ja STAT säätelyssä translaation jälkeinen muokkaus on keskeisessä asemassa. Useat proteiinit hajoitetaan substraattispesifisen ubikitiini-proteosomi reitin kautta. Substraattiproteiinit tunnistetaan niihin liitettyjen ubikitiini-molekyylien avulla ja ne ohjataan proteosomeihin, joissa tapahtuu kohdeproteiinin hajoitus. Vaikka proteiinien sumolaation mekanismi on samankaltainen kuin ubikitinaation, sumolaatio ei johda proteiinihajoitukseen. Sen sijaan monet solunsisäiset prosessit, kuten DNA:n replikaatio, transkription aktivaatio, tumakuljetus ja signaalinvälitys ovat sumolaation säätelemiä.

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää JAK-STAT signalointireitin säätelymekanismeja. JAK2-kinaasin aktiivisuutta säädellään ubikitinaation kautta ja JAK2-proteiinin tyrosiinifosforylaatio on edellytys polyubikitiiniketjun muodostukselle ja proteosomaaliselle hajoitukselle. Koska SOCS1 sitoutuu ubikitiinireitin E3-ligaasi proteiinikompleksiin kuuluvaan Elongin B/C-proteiiniin, halusimme tutkia SOCS-proteiinien vaikutusta JAK2-proteiinin aktiivisuuden säätelyssä. SOCS1, toisin kuin SOCS3, lisäsi aktiivisen JAK2-proteiinin hajoitusta ja SOCS1-proteiinin vaikutus oli SOCS-box-domeeniriippuvainen. Nämä havainnot osoittivat, että JAK2-proteiinin ubikitinaatio on sytokiinisignaloinnin fysiologinen säätelymekanismi, joka toimii solujen tasapainon säätelyssä JAK2 yliaktivaatiossa.

Koska STAT1-proteiini sitoutuu SUMO E3-ligaasi PIAS1:n, halusimme tutkia onko STAT1 sumolaation kohdeproteiini. STAT1:n TAD (transactivatio domain)-domeenin sumoloitui lysiini- aminohappoon kohdassa 703 ja PIAS proteiinit toimivat E3-ligaaseina. PIAS-proteiinien toiminta STAT1 sumolaatiossa oli riippuvainen PIAS:ien RING finger-like- domeenista. Sumolaation vaikutus STAT1-välitteisen transkription aktivaatioon oli negatiivinen. STAT1:n sumolaation vaikutus STAT1 kohdegeenien aktivaatioon oli selektiivinen ja sumolaatio vähensi geeniaktiivisuutta niillä STAT1:n kohdegeeneillä, joissa STAT1:lla on heikko affiniteetti promoottoriin. STAT1-mutantti, jossa sumolaatiokohta on poistettu, sitoutui DNA-kohdesekvenssiin voimakkaammin kuin STAT1 villityyppi. STAT1-mutantti myös vaikutti tyrosiinifosforyloidun STAT1:n paikallistumiseen tumassa siten, että se säilyi tumassa pidempään kuin villityyppi. SUMO-spesifisen proteaasin, SENP1:n havaittiin toimivan proteaasina myös STAT1:n sumolaatiossa ja sumolaation poistaminen SENP1:n avulla korreloi STAT1:n lisääntyneeseen transkription aktiivisuuteen.

Tässä tutkimuksessa olemme esittäneet kaksi aiemmin karakterisoimatonta JAK-STAT signalointireitin säätelymekanismia, jotka toimivat sytokiinivasteiden molekulaaristen mekanismien hienosäätelijöinä.

käyntiä 30.11.2005 alkaen

Väitökset    Tampereen yliopiston kirjasto   Tampereen yliopisto