IgE 수용체에 의한 RBL-2H3세포의 단백질 인산화
FcεRI-Mediated Protein-Tyrosine Phosphorylation in RBL-2H3 Rat Basophilic Leukemia Cells
소속 상세정보
한미영/Mi Young Han
윤선영/윤도영/이경미/최인성/정태화/박영미/Sun Young Yoon/Do Young Yoon/Kyung Mi Lee/In Seong Choe/Tai Wha Chung/Young Mee Park
KMID : 0357119950170040329
Abstract
거식세포 (Mast cell)와 그 동종의 세포들의 표면에 있는 IgE에 대해 높은 친화력을 가진
수용체(FcεRI)를 IgE나 다른 allergen으로 자극하면 aggregation되면서 세포 내 일련의 신
호전달반응을 유도하게 되고 이에 따라 histamine, artschidonic acid, cytokie들을 생산, 분
비하게 된다. 이 물질들은 모두 즉각적인 과민성 반응을 유발하는 중요한 물질들로 알려져
있다. 거식세포와 호염기성세포 (basophile)의 표면에 발현되는 IgE수용체는 4개의 subunit
(αβγ2)로 이루어져 있는 tetramer 구조를 가지고 있다. α subunit는 50-60 kDa으로
carbohydrate를 가지고 있고 세포의 바깥 부분에 노출되어 있으며 IgE가 결합하는 부분인
것으로 알려져 있다. β subunit는 약 33 kDa의 크기이며 carbohydrate는 없다. 그리고
plasma membrane의 안쪽 표면으로 노출되어 있는 intramembranous protein으로 N-말단과
C-말단이 모두 세포 내에 위치하며 세포막을 네번 통과하는 형태로 존재하면서 subunit와
결합한다. γ subunit는 2 chain이 disulfide bond에 의해 연결된 상태로 있고 각각이 약 9
kDa이다. Carbohydrate는 가지고 있지 않으며 intramembranous protein이고 나머지 다른
αsubunit들과 결합한다. 이 tetramer 전체는 seven transmembrane domain의 형태를 가지
고 있으며 수용체를 이루는 세 종류의 subunit 중 어느 것도 타이로신기 인산화효소
(protein tyrosine kinase ; PTK)황성을 가지고 있지 않다. 따라서 어떤 종류이든 세포 내에
존재하는 인산화효소가 수용체의 기능과 반드시 연결되어야 하며 관련된 PTK의 작용으로
수용체의 aggregation과 그 다음에 진 행되 어 야 할 생화학 반웅이 연결되어 세포가 활성
화 되게 된다. 즉, 몇몇 종류의 PTK들이 FcεRI aggregation에 의해 유도되는 복잡한 형태
의 단백질 인산화에 연관 될 수 있으며, 이러한 단백질-타이로신기 인산화들은 FcεRI 의한
거식세포 활성화에 있어서 아주 중요한 조절제(modulator)가 될 것으로 생각되고 있다.
세포막에 존재하는 phospholipid인 photophatidyl inositol 4,5-biphosphate(PIP2)가
prospholipase Cγ1(phosphoinositide-specific PLCγ1)의 작용으로 분해되어 세포 내의 중요
한 second messenger인 inositol 1,4,5-triphosphate(IP3)와 diacylglycerol (DAG)으로 되는
과정은 FcεRI aggregation에 뒤이어 일어나는 초기반응의 하나이다. 이로인해 생성된 IP3
는 세포 내의 칼슘 이온의 농도를 증가 시켜주고 DAG은 protein kinass C(PKC) family를
활성화 시켜주게 되는데 이는 거식세포와 호염기성세포의 활성화에 필수적인 반응 들이다.
그러나 PLCγl이 활성화되는 기전은 아직 확실하지 않은 상태이다. 본 연구에서는 타이로신
기 인산화와 PLCγl 활성화에 관한 분자 수준의 기전에 관한 의문을 풀기 위하여 PLCγl이
가지고 있는 src homology(SH2) domain을 이용하여 연구를 진행하였다. 여러종류의 다양한
신호전달물질에서 발견되고 있는 SH2 domain은 100개 정도의 아미노산으로 구성된 motif
로 인산화된 타이로신기를 인식하여 높은 친화력으로 결합하여 다음 단계의 신호전달물질을
활성화 되고있는 신호전달기전으로 끌어들이는 역할을 함으로써 세포내의 신호가 전달되는
과정에서 단백질-단백질 상호연관을 매개하여 주는 중요한 작용을 한다. PLCγl은 두 개의
SH2 domain을 가지고 있으며 본 실험에서는 TrpE fusion protein을 발현하는 vector를 이
용하여 PLCγl의 N-, C-말단의 SH2 domain모두를 TrpE와 fusion protein으로 제작하여 E.
coli에 과발현시킨 후 분리하였고 이를 타이로신 인산화와 PLCγl 활성화에 관련되는 기전
을 밝히기 위한 도구로 사용하였다.
#초록#
A mast cell tumor analog, rat basophilic leukemia cell (RBL-2H3) contain receptors
for IgE in the plasma membrane. Activation of RBL-2H3 through FcεRI requires two
independent binding events. The soluble IgE must bind to the cell surface receptor.
However, this binding of ligand is not sufficient to activate the cell. Interaction of
receptor-bound IgE with a multivalent antigen is necessary to initiate cell activation. So,
we sensitized cells with dinitrophenyl (DNP)-specific IgE and stimulate the cell with
DNP-conjugated human serum albumin (HSA). The cross-linking FcεRI on RBL-2H3
cells causes the tyrosine phosphorylation of several proteins, including PLCγl and the
receptor β and γ. A similar pattern of protein precipitate with TrpE fusion proteins
that contain the src homology 2 (SH2) domains of PLCγl, indicating that these regions
of PLCγ1 are responsible for binding. Furthermore, antigen stimulation leads to an
association of a protein tyrosine kinase (PTK) with PLCγl SH2 fusion protein. Since Fc
εRI does not contain intrinsic tyrosine kinase activity, a PTK could be involved in the
complex pattern of phosphorylation induced by FcεRI stimulation. Herein, we have
examined the possibilities that PLCγl associates with tyrosine phosphorylated molecules
as a result of activation of RBL-2H3 cells, and that this association involves the SH2
domains of PLCγ1.
키워드
Tyrosine Phosphorylation; PLCγ1 SH2 domain; RBL-2H3.;
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