Az interleukin-15 receptor molekuláris kölcsönhatásainak vizsgálata humán sejtvonalakon = Investigation of molecular interactions of interleukin-15 receptor on human cell lines

摘要

Az IL-15 citokin fontos szerepet játszik a T sejtek működésében és homeosztázisában. Receptora felépítésében a citokin-specifikus alfa lánc és az IL-2R felépítésében is részt vevő béta és gamma alegység vesz részt. Modern biofizikai módszerekkel (FRET, CLSM, FCS, NSOM stb.) vizsgáltuk az IL-15R összeszerelődését és sejtfelszíni elrendeződését humán T sejteken. Kimutattuk, hogy a Kit225 FT7.10 humán T limfóma eredetű sejteken a magas affinitású heterotrimer IL-15R komplex előre összeszerelt állapotban van jelen. Korábban hasonló eredményt kaptunk a heterotrimer IL-2 receptorra vonatkozóan. Igazoltuk a két alfa alegység molekuláris kolokalizációját és együttes laterális diffúzióját, ami asszociációjuk stabil voltára utal (legalábbis a néhány 10 ms-os időskálán). Eredményeink alapján megalkottuk az IL-2/15R rendszer dinamikus heterotetramer modelljét: a releváns citokin kötődése a receptor alegységek átrendezésével alakítja ki a megfelelő nagy affinitású heterotrimert. Kimutattuk, hogy az IL-15Ralfa és az IL-2Ralfa nagyméretű (néhány 100 nm-es) domének mellett kisméretű, csak néhány molekulából álló klaszterekben (vagy akár egyedi molekulaként) is megtalálható a vizsgált T limfóma sejteken. Kimutattuk, hogy az IL-2/15R és az MHC molekulák közös szuperklasztereket alkotnak a T sejtek lipid tutajaiban. Ezen klasztereket mind sejtvonalakon, mind pedig klinikai mintákból származó primer T sejteken azonosítottuk. Kimutattuk, hogy a szöveti környezet módosíthatja a mintázatokat. | IL-15 plays an important role in T cell homeostasis and function. Its receptor consists of the cytokine-specific alpha chain and the beta and gamma subunits, also utilized by IL-2R. By using modern biophysical methods (FRET, CLSM, FCS, NSOM) we have studied assembly and cell surface organization of IL-15R in human T cells. It was demonstrated that similar to the heterotrimeric IL-2R, the high affinity heterotrimeric IL-15R complex is preassembled even in the absence of its ligand in Kit225 Ft7.10 cells. We have shown co-localization of the two alpha chains at the molecular level, as well as their co-mobility indicating stability of their association (at least at the time scale of several tens of milliseconds). Based on our data, we have envisaged a dynamic heterotetrameric model of the IL-2/15R system, where binding of the appropriate cytokine rearranges receptor subunits to form the appropriate high-affinity receptor trimer. In addition to large clusters (several hundreds nanometers), we have revealed that IL-15Ralpha and IL-2Ralpha may also exist in small clusters (or even as monomers) at the surface of studied T cells. We have shown that IL-2/15R and MHC glycoproteins form supramolecular clusters in lipid rafts of T cells. These motifs were identified in cell lines as well as in primer T cells derived form clinical samples. We have shown that tissue environment can rearrange these protein patterns.