Μελέτη της ρύθμισης των Src κινασών και του ρόλου τους στην ενδοκυττάρια σηματοδότηση

Abstract

The Src family kinases (SFKs) Lck and Lyn are crucial for lymphocyte development and function. Albeit tissue-restricted expression patterns the two kinases share common functions; the most pronounced one being the phosphorylation of ITAM motifs in the cytoplasmic tails of antigenic receptors. Lck is predominantly expressed in T lymphocytes; however, it can be ectopically found in B-1 cell subsets and numerous pathologies including acute and chronic B-cell leukemias. The exact impact of Lck on the B-cell signaling apparatus remains enigmatic and is followed by the long-lasting question of mechanisms granting selectivity among SFK members. In this work we sought to investigate the mechanistic basis of ectopic Lck function in B-cells and compare it to events elicited by the predominant B-cell SFK, Lyn. Our results reveal substrate promiscuity displayed by the two SFKs, which however, is buffered by their differential susceptibility toward regulatory mechanisms, revealing a so far unappreciated aspect of SFK member-specific fine-tuning. Furthermore, we show that Lck- and Lyn-generated signals suffice to induce transcriptome alterations, reminiscent of B-cell activation, in the absence of receptor/co-receptor engagement. Finally, our analyses revealed a yet unrecognized role of SFKs in tipping the balance of cellular stress responses, by promoting the onset of ER-phagy, an as yet completely uncharacterized process in B lymphocytes.

Τα μέλη της οικογένειας των Src κινασών (SFKs), Lck και Lyn, έχουν καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη και τη λειτουργία των λεμφοκυττάρων. Παρά την ιστοειδική τους έκφραση, οι δύο κινάσες μοιράζονται πολλές κοινές λειτουργίες. Η πιο γνωστή από αυτές, είναι η ενεργοποίηση των λεμφοκυττάρων μέσω της φωσφορυλίωσης εξειδικευμένων πρωτεϊνικών μοτίβων που βρίσκονται στις κυτταροπλασματικές περιοχές των αντιγονικών υποδοχέων. Η Lck εκφράζεται κυρίως στα Τ λεμφοκύτταρα, ωστόσο, έκτοπη έκφρασή της έχει ανιχνευθεί σε υποπληθυσμούς Β-1 κυττάρων και σε έναν αριθμό από παθολογικές καταστάσεις, συμπεριλαμβανομένων των οξείων και χρόνιων Β κυτταρικών λευχαιμιών. Η ακριβής επίδραση της Lck στη σηματοδότηση εντός του Β κυτταρικού περιβάλλοντος παραμένει αινιγματική, και συνδέεται άμεσα με το μακροχρόνιο ερώτημα αποσαφήνισης των μηχανισμών που προσδίδουν εξειδίκευση ανάμεσα στα μέλη των SFKs. Στην παρούσα εργασία, θελήσαμε να διερευνήσουμε τη μηχανιστική βάση λειτουργίας της έκτοπης Lck στα Β κύτταρα και να τη συγκρίνουμε με τα φαινόμενα σηματοδότησης που προκαλούνται από την κυρίαρχη ενδογενή SFK, Lyn. Τα αποτελέσματά μας κατέδειξαν περιορισμένη επιλεκτικότητα στη φωσφορυλίωση υποστρωμάτων ανάμεσα στις δύο κινάσες, η οποία ωστόσο αντισταθμίζεται από τη διαφορετική επιρρέπειά τους σε ρυθμιστικούς μηχανισμούς του κυττάρου, αποκαλύπτοντας έτσι μια έως τώρα υποτιμημένη πτυχή της εξειδικευμένης ρύθμισης των διαφορετικών μελών των SFKs. Επιπλέον, δείξαμε ότι η υπερέκφραση των Lck και Lyn επαρκεί ώστε να επάγει μεταβολές στο μεταγράφωμα των κυττάρων, οι οποίες προσομοιάζουν τη Β κυτταρική ενεργοποίηση. Τέλος, οι αναλύσεις μας αποκάλυψαν έναν ακόμα άγνωστο ρόλο των SFKs στην μεταβολή της ισορροπίας των κυτταρικών διαδικασιών που ρυθμίζουν τις αποκρίσεις στο στρες, προωθώντας επιλεκτικά μια άτυπη μορφή αυτοφαγίας του Ενδοπλασματικού Δικτύου (ER-phagy), η οποία δεν έχει προηγουμένως περιγράφει στα Β λεμφοκύτταρα.