RISS 학술연구정보서비스

검색

인기 검색어

    다국어 입력

    http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.

    변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.

    예시)
    • 中文 을 입력하시려면 zhongwen을 입력하시고 space를누르시면됩니다.
    • 北京 을 입력하시려면 beijing을 입력하시고 space를 누르시면 됩니다.
    닫기

    Lys-313 of T-bet is crucial for the control of protein stability and suppression of NFAT activity in T cell development

    한글로보기

    https://www.riss.kr/link?id=T13214012

    • 저자
    • 발행사항

      서울 : 이화여자대학교 대학원, 2013

    • 학위논문사항

      학위논문(박사)--이화여자대학교 대학원 : 약학과, 2013. 8. 졸업

    • 발행연도

      2013

    • 작성언어

      영어

    • DDC

      600

    • 발행국(도시)

      대한민국

    • 형태사항

      ix, 98 p. : ill. (some col.).

    • 일반주기명

      지도교수: 황은숙
      Includes bibliographical references (p. 83-96)

    • 소장기관
      • 국립중앙도서관 국립중앙도서관 우편복사 서비스
      • 이화여자대학교 도서관 소장기관정보
    • 0

      상세조회
    • 0

      다운로드
    서지정보 열기
    • 내보내기
    • 내책장담기
    • 공유하기
    • 오류접수

    부가정보

    다국어 초록 (Multilingual Abstract) kakao i 다국어 번역

    T-bet, a member of T-box gene family, expressed in T cells is known as a key transcription factor involved in the regulation of Th cell differentiation. While T-bet-deficient CD4+ T cells fail to produce IFN-γ and typically differentiate into Th2 cells in vitro, ectopic overexpression of T-bet elevates IFN-γ and suppresses production of IL-2 and other Th cell cytokines through different mechanisms. Although T-bet protein level is important for transcriptional activities, the molecular mechanisms that control T-bet protein stability are certainly unknown. In this study, these results suggest T-bet underwent proteasomal degradation via ubiquitination at Lys-313. Despite its robust accumulation following lysine mutation, T-betK313R failed to increase IFN-γ production because of a diminished DNA-binding activity, as demonstrated by DNA-pull down assay and the crystal structure of T-bet-DNA complex. Interestingly, T-betK313R completely lost the ability to suppress IL-2 production and Th2 cell development. These results were identified that T-betK313R diminished Thr-302 phosphorylation of T-bet, which was essential site for suppression of NFAT1 activity through T-bet-NFAT1 interaction. Retroviral transduction of T-betT302A into T-bet-deficient CD4+ T cells restored IFN-γ levels compared to those induced by wild-type T-bet, but this mutant failed to inhibit IL-2 and Th2 cytokine production. Taken together, these data indicate that Lys-313 in the T-bet is crucial for regulating T-bet protein stability via ubiquitin-dependent degradation, T-bet binding to IFN-γ promoter, and for the suppression of NFAT1-induced transactivation through interaction. Therefore, multiple post-translational modifications of T-bet are involved in fine-tuning cytokine production during Th cell development.
    번역하기

    T-bet, a member of T-box gene family, expressed in T cells is known as a key transcription factor involved in the regulation of Th cell differentiation. While T-bet-deficient CD4+ T cells fail to produce IFN-γ and typically differentiate into Th2 cel...

    T-bet, a member of T-box gene family, expressed in T cells is known as a key transcription factor involved in the regulation of Th cell differentiation. While T-bet-deficient CD4+ T cells fail to produce IFN-γ and typically differentiate into Th2 cells in vitro, ectopic overexpression of T-bet elevates IFN-γ and suppresses production of IL-2 and other Th cell cytokines through different mechanisms. Although T-bet protein level is important for transcriptional activities, the molecular mechanisms that control T-bet protein stability are certainly unknown. In this study, these results suggest T-bet underwent proteasomal degradation via ubiquitination at Lys-313. Despite its robust accumulation following lysine mutation, T-betK313R failed to increase IFN-γ production because of a diminished DNA-binding activity, as demonstrated by DNA-pull down assay and the crystal structure of T-bet-DNA complex. Interestingly, T-betK313R completely lost the ability to suppress IL-2 production and Th2 cell development. These results were identified that T-betK313R diminished Thr-302 phosphorylation of T-bet, which was essential site for suppression of NFAT1 activity through T-bet-NFAT1 interaction. Retroviral transduction of T-betT302A into T-bet-deficient CD4+ T cells restored IFN-γ levels compared to those induced by wild-type T-bet, but this mutant failed to inhibit IL-2 and Th2 cytokine production. Taken together, these data indicate that Lys-313 in the T-bet is crucial for regulating T-bet protein stability via ubiquitin-dependent degradation, T-bet binding to IFN-γ promoter, and for the suppression of NFAT1-induced transactivation through interaction. Therefore, multiple post-translational modifications of T-bet are involved in fine-tuning cytokine production during Th cell development.

    더보기

    다국어 초록 (Multilingual Abstract) kakao i 다국어 번역

    T-bet (T-box protein expressed in T cells)은 Th1 세포의 분화와 Th2, Th17, Treg 세포의 분화 조절에 관여하는 중요한 전사인자이다. T-bet 결핍시 CD4+ T cells에서의 IFN- 생성은 감소하는 반면, IL-4, IL-5, IL-13을 분비하는 T helper 2 (Th2) 세포로의 분화는 증가한다. T-bet이 결핍된 T 세포에 T-bet을 재발현 시키면, T-bet을 과발현 시키면, IFN- 생성이 증가하고, IL-2 생성과 Th2 세포로의 분화가 억제 된다. T-bet의 기능은 단백질의 수준에서 중요하게 작용하지만, T-bet의 단백질 안정성에 대한 조절 기전은 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 T-bet 단백질이 T cells 에서 proteasome에 의해 분해되며, T-bet Lys-313이 단백질 안정성에 중요한 ubiquitination 부위임을 확인하였다. T-bet Lys-313 변이형(T-betK313R)은 DNA-binding activity가 사라짐으로써 IFN- 생산을 하지 못했다. 이는 DNA와 결합하고 있는 T-bet 단백질 구조로부터 재확인되었다. 또한, T-bet은 NFAT1과의 결합을 통해 IL-2 생성과 Th2세포로의 분화를 억제하는 반면, T-betK313R은 억제하지 못했다. 이는, NFAT1의 의해 생성된 IL-2 생성과 Th2 분화로의 억제 조절에 T-bet Thr-302의 Threonine 인산화가 중요하게 관여함을 확인함으로써 증명하였다. 이러한 기능은 T-bet이 결핍된 쥐에서 분리한 CD4+ T세포에 T-betK313R과 T-betT302A을 재도입하여 T-bet의 기능을 확인하였다. 결과, T-betK313R은 사라진 DNA-binding activity에 의해 IFN- 생산을 하지 못하고, 더불어 IL-2와 Th2 세포의 분화를 저해하지 못하였다. T-betT302A는 IL-2와 Th2 세포 분화의 억제 기능은 사라진 반면, IFN-는 재생산되었다. 종합적으로, 이러한 결과들은 T-bet Lys-313은 T-bet 단백질의 안정성과 IFN- promoter의 결합에 중요하며, T-bet Lys-313은 Thr-302의 Threonine 인산화로 인해 NFAT1과의 상호작용으로 IL-2와 Th2 cytokines을 억제하는데 중요함을 확인하였다. 이러한 결과는, T-bet의 복합적인 단백질 번역 후 변형이 Th 세포의 분화 동안에 cytokine 생성의 조정에 관여함을 증명함으로써 천식이나 면역질환의 치료 개발에 기여 할 수 있는 가능성을 제시하였다.
    번역하기

    T-bet (T-box protein expressed in T cells)은 Th1 세포의 분화와 Th2, Th17, Treg 세포의 분화 조절에 관여하는 중요한 전사인자이다. T-bet 결핍시 CD4+ T cells에서의 IFN- 생성은 감소하는 반면, IL-4, IL-5, I...

    T-bet (T-box protein expressed in T cells)은 Th1 세포의 분화와 Th2, Th17, Treg 세포의 분화 조절에 관여하는 중요한 전사인자이다. T-bet 결핍시 CD4+ T cells에서의 IFN- 생성은 감소하는 반면, IL-4, IL-5, IL-13을 분비하는 T helper 2 (Th2) 세포로의 분화는 증가한다. T-bet이 결핍된 T 세포에 T-bet을 재발현 시키면, T-bet을 과발현 시키면, IFN- 생성이 증가하고, IL-2 생성과 Th2 세포로의 분화가 억제 된다. T-bet의 기능은 단백질의 수준에서 중요하게 작용하지만, T-bet의 단백질 안정성에 대한 조절 기전은 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 T-bet 단백질이 T cells 에서 proteasome에 의해 분해되며, T-bet Lys-313이 단백질 안정성에 중요한 ubiquitination 부위임을 확인하였다. T-bet Lys-313 변이형(T-betK313R)은 DNA-binding activity가 사라짐으로써 IFN- 생산을 하지 못했다. 이는 DNA와 결합하고 있는 T-bet 단백질 구조로부터 재확인되었다. 또한, T-bet은 NFAT1과의 결합을 통해 IL-2 생성과 Th2세포로의 분화를 억제하는 반면, T-betK313R은 억제하지 못했다. 이는, NFAT1의 의해 생성된 IL-2 생성과 Th2 분화로의 억제 조절에 T-bet Thr-302의 Threonine 인산화가 중요하게 관여함을 확인함으로써 증명하였다. 이러한 기능은 T-bet이 결핍된 쥐에서 분리한 CD4+ T세포에 T-betK313R과 T-betT302A을 재도입하여 T-bet의 기능을 확인하였다. 결과, T-betK313R은 사라진 DNA-binding activity에 의해 IFN- 생산을 하지 못하고, 더불어 IL-2와 Th2 세포의 분화를 저해하지 못하였다. T-betT302A는 IL-2와 Th2 세포 분화의 억제 기능은 사라진 반면, IFN-는 재생산되었다. 종합적으로, 이러한 결과들은 T-bet Lys-313은 T-bet 단백질의 안정성과 IFN- promoter의 결합에 중요하며, T-bet Lys-313은 Thr-302의 Threonine 인산화로 인해 NFAT1과의 상호작용으로 IL-2와 Th2 cytokines을 억제하는데 중요함을 확인하였다. 이러한 결과는, T-bet의 복합적인 단백질 번역 후 변형이 Th 세포의 분화 동안에 cytokine 생성의 조정에 관여함을 증명함으로써 천식이나 면역질환의 치료 개발에 기여 할 수 있는 가능성을 제시하였다.

    더보기

    목차 (Table of Contents)

    • Introduction 1
    • 1. Structure and functions of T-bet 1
    • 2. Transcriptional control of Th cell development 2
    • 3. Characterized post-transcriptional modifications of T-bet 3
    • 4. In vivo physiological roles of T-bet knockout phenotypes 4
    • Introduction 1
    • 1. Structure and functions of T-bet 1
    • 2. Transcriptional control of Th cell development 2
    • 3. Characterized post-transcriptional modifications of T-bet 3
    • 4. In vivo physiological roles of T-bet knockout phenotypes 4
    • 5. Regulation of T-bet activity 5
    • 6. Specific aims of the study 6
    • Material and methods 12
    • 1. Reagents 12
    • 2. Animals 12
    • 3. Cell Culture 12
    • 3-1. Isolation and activation of CD4+ T cells 13
    • 3-2. In vitro differentiation and retroviral transduction 14
    • 4. ELISA 14
    • 5. Intracellular Cytokine Staining 15
    • 6. Reverse transcription and quantitative real-time PCR analysis 15
    • 7. Reporter gene assay 17
    • 8. Immunoprecipitation and Immunoblotting 17
    • 9. DNA pull-down assay 18
    • 10. Nuclear and Cytosolic Fractionations 18
    • 11. Immunofluorescence analysis 19
    • 12. Statistical analysis 19
    • Results 20
    • 1. T-bet degradation is blocked by proteasomal inhibitor 20
    • 2. T-bet protein undergoes ubiquitin-proteasomal degradation 24
    • 3. Lys-313 mutant of T-bet is protected from protein degradation 26
    • 4. Lys-313 of T-bet is a potential ubiquitination sit 32
    • 5. Lys-313 of T-box domain is essential for DNA binding and transcriptional activity of T-bet 35
    • 6. Mutation of K313 abolishes T-bet functions in CD4+ T cell development 40
    • 6-1. T-betK313R mutant fails to produce IFN-g. 42
    • 6-2. T-betK313R mutant is unable to suppress IL-2 & Th2 cytokine production 44
    • 7. Lys-313 is crucial for suppression of IL-2 and Th2 cytokines through interaction with NFAT1 46
    • 7-1. T-betK313R is not associated with NFAT1 47
    • 7-2. T-betK313R mutant does not suppress NFAT-induced gene promoter suppress 51
    • 8. Threonine phosphorylation of T-bet is crucial for regulation through interaction with NFAT1 53
    • 8-1. T-betK313R mutant abolishes Threonine phosphorylation of T-bet 53
    • 8-2. Thr-302 of T-bet is a threonine phosphorylation site of T-bet 55
    • 9. Thr-302 phosphorylation is required for suppression of NFAT activity 57
    • 9-1. T-betT302A fails to interact with NFAT1 but interacts with NFkB p65 57
    • 9-2. NFAT-mediated gene promoter activity is suppressed by WT but not by TbetT302A 60
    • 9-3. Thr-phosphorylation of T-bet is critical for inhibition of NFAT1-mediated IL-2 and Th2 cytokine production 63
    • 10. Threonine phosphorylation has no significant effect on IFN-g production by T-bet 66
    • 10-1. T-betT302A produces comparable level of IFN-g in T cells 66
    • 10-2. T-betT302A mutant sustains DNA-binding activity 68
    • 11. Threonine phosphorylation is not required for controlling of T-bet 70
    • 12. Lys-313 of T-bet is also essential for the inhibition of NFAT1-mediated IL- 17 expression and Foxp3 activity 72
    • Discussion 76
    • References 83
    • Appendix (publication) 95
    • 국문초록 97
    더보기

    분석정보

    View

    상세정보조회

    0

    Usage

    원문다운로드

    0

    대출신청

    0

    복사신청

    0

    EDDS신청

    0

    동일 주제 내 활용도 TOP

    더보기

    주제

    연도별 연구동향

    연도별 활용동향

    연관논문

    연구자 네트워크맵

    공동연구자 (7)

    유사연구자 (20) 활용도상위20명

    이 자료와 함께 이용한 RISS 자료

    나만을 위한 추천자료

    해외이동버튼