Estudo dos mecanismos de dimerização e sinalização do IL7RA mutante

Autor(es)

Livia Weijenborg Campos

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2019-02-26

Membros da banca

José Andrés Yunes; Martin Herman Bonamino; Kenneth John Gollob; Jörg Kobarg; Carlos Henrique Inacio Ramos

• Orientador: José Andrés Yunes

Resumo

A IL-7 é uma citocina essencial para desenvolvimento, sobrevivência, e proliferação dos timócitos prematuros normais no timo e linfócitos T maduros nos órgãos linfoides periféricos. A cadeia alfa do receptor de IL-7 (IL7Ralfa) é uma proteína transmembrana e não possui atividade quinase em si mesma. A transdução de sinal pelo IL7Ralfa é dependente da proteína tirosina quinase associada JAK1 (Janus quinase 1), ancorada ao domínio intracelular do receptor. Para desempenhar sua função fisiológica o IL7Ralfa forma um heterodímero com o receptor transmembranar de cadeia gama comum (gamac), que traz JAK3 ancorada. A sinalização ocorre apenas na presença de IL-7, quando JAK1 e JAK3 transfosforilam-se mutuamente, levando à ativação de STAT. No entanto, o mecanismo de sinalização de IL7R, isto é, o alinhamento e o movimento das cadeias de interação IL-7Ralfa e gamac ainda é largamente desconhecido. Ao contrário do receptor do tipo selvagem, os mutantes do IL7Ralfa associados à leucemia, descridos pelo nosso grupo e também outros, formam homodímeros e sinalizam constitutivamente na ausência de IL-7, gamac ou JAK3 ou formam heterodímeros mais sensíveis à IL-7. Estas versões mutantes do receptor de IL-7 podem ajudar a entender as características estruturais e dinâmicas que governam a sinalização de IL7R selvagem. Além disso, o melhor entendimento do funcionamento do IL7R mutante pode auxiliar o desenvolvimento de estratégias terapêuticas para os pacientes com leucemia. Neste trabalho investigamos os mecanismos de dimerização e sinalização de mutantes de IL7R com inserção de cisteína bem como de mutantes de IL7R com adição de resíduos carregados positivamente. Os resultados mostraram que a simples inserção de uma cisteína na região extracelular justaposta a membrana (EJM) não é suficiente para a sinalização. A inserção de cisteína deve ser finamente posicionada de modo que as cadeias de hélice alfa interativas estejam alinhadas corretamente. Aminoácidos introduzidos juntamente com a cisteína, como a prolina, exercem papel importante no funcionamento do receptor mutante. A remoção de prolina acarreta em redução de capacidade de sinalização, proliferação e homodimerização. Outro fator a ser considerado são resíduos de serina na região transmembrana (TM) que podem estabilizar os homodímeros de IL7R mutantes, apesar de não serem determinantes na sinalização constitutiva dos mutantes de cisteína. Além dos mutantes com inserção cisteína, existem mutações na região EJM que também estão associados à leucemia, mas possuem inserção de resíduos carregados positivamente (exemplo IL7R-RRI). Neste trabalho verificamos que o IL7R-RRI, forma heterodímeros com a cadeia gamac, conferindo maior sensibilidade à IL-7 se comparado ao IL7R-WT, sendo assim dependente de IL-7, gamac and JAK3. Aparentemente os aminoácidos carregados positivamente RR no IL7R-RRI complementam-se ao resíduo negativo E261 no gamac pela diferença de cargas. Em conclusão, este trabalho revela que a simples inserção de cisteína e formação de um homodímero não é suficiente para a sinalização constitutiva do receptor IL7Ralfa-IL7Ralfa. A funcionalidade do homodímero depende de qual face das alfa-hélices interatuantes que se posicionam frente a frente. Além disso, verificou-se que a inserção de prolinas próximas à cisteína bem como um domínio Serina-X-Serina-X-Serina favorecem a funcionalidade do homodímero. Finalmente, nossos dados de mutantes sem cisteína revelaram que a maior aproximação das porções extracelular juxtamembrana do IL7Ralfa e gamac aumenta a afinidade do receptor pela IL-7 (AU)

• Processo FAPESP: 12/07992-6 - Estudo do mecanismo de dimerização e sinalização do IL7Ra mutante
• Beneficiário: Lívia Weijenborg Campos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado