Samenvatting

G- protein gekoppelde receptoren zijn een grote familie van de eukaryotische transmembrane receptoren die vele signaaltransductie routes kunnen activeren. Deze receptoren doorkruizen zeven keer de celmembraan waarbij een extracellulair signaal wordt doorgeven aan een G-eiwit dat het signaal weer verder de cel in leidt [1]. Ongeveer 50% van de huidige medicijnen zijn gericht op G-protein-gekoppelde receptoren [5].
De chemokine receptor CXCR7 hoort bij de G-protein-gekoppelde receptor familie. De liganden voor deze chemokine receptor zijn de chemokines CXCL11 en CXCL12. CXCR7 is betrokken bij cel en weefsel migratie [2] en T-cel migratie in de richting van CXCL12 [3]. Maar het lijkt ook betrokken te zijn bij kanker, angiogenese en organogenese [4]. Hoe CXCR7 betrokken is bij migratie is nog onduidelijk. Het is ook nog niet aangetoond aan welke Gα-subunit CXCR7 bindt in het proces.
Doel van het onderzoek was het bepalen van signaaltransductie routes geïnduceerd door CXCR7. En het bepalen van de invloed van CXCR7 op CXCR4 gestimuleerde signaaltransductie routes.
Voor het onderzoek waren constitutief actieve mutanten van CXCR7 ontwikkeld. Deze hebben de namen T2.56P, N3.35A, N3.35S, en D3.49V gekregen, welke verwijzen naar het veranderde aminozuur in de sequentie en de locatie hiervan. Constitutief actief houdt in dat een receptor een signaal kan doorgeven zonder dat er een ligand aan hoeft te binden.
Aan de hand van de getransfecteerde cellen werden er bepaalde signaaltransductie routes onderzocht. Hiervoor werd als eerste gebruik gemaakt van het 1,4,5-inositol-fosfaat accumulatie assay. Met deze assay werd gekeken of CXCR7-wild type en CXCR7-mutanten constitutief een signaal kunnen doorgeven via het G-eiwit subunit Gαq en Gαi. Door een Nuclear Factor kappa B reportergen assay uit te voeren is de constitutieve activiteit van CXCR7-wild type en CXCR7-mutanten bepaald.
Uit de literatuur blijkt dat CXCR7 31% homoloog is aan CXCR4 en dat CXCL12 aan beide receptoren bindt [5]. Daarnaast blijkt ook dat beide receptoren heterodimeren kunnen vormen met elkaar[8]. Dat waren een van de redenen om uit te zoeken wat de invloed van CXCR7 is op het CXCR4 gestimuleerde signaalroutes. Dit werd aan de hand van western blot experimenten bepaald, door de fosforylering van eiwitten die mogelijk gereguleerd worden door CXCR4 en CXCR7 te bestuderen. De specifieke routes waarnaar er gekeken werd zijn de fosforylering van het motoreiwit myosine light chain (MLC2) via Gα13. Fosforylering van extracellular signal-regulated kinase 1 (ERK) via Gαi. En de fosforylering van Akt1 kinase.
Om te bepalen wat de invloed is van beide receptoren op elkaar was het ook van belang de locaties van CXCR4 en CXCR7 in cellen te bepalen. Dit werd gedaan met de immunofluorescentie assay, waarbij detecteerbare fluorescerende specifieke antilichamen aan de tags van de receptoren binden.
Uit de resultaten is gebleken dat er geen sprake is van constitutieve activiteit in de Gαq en Gαi signaalroute. En ook niet in de Gαq signaalroute waarbij Nucleair Factor- kappa B geactiveerd wordt.
In de western blot experimenten is gebleken dat er sprake is van myosine light chain fosforylering die geactiveerd wordt door CXCR4-NAc-myc mutant. De stimulering van CXCR4 heeft een verlagend effect op de Akt1 fosforylering. En CXCR7-NSHA heeft een versterkend invloed op de Akt1 fosforylering. CXCR7-WTHA, CXCR7-NSHAen de negatieve controle, versterken de fosforylering van extracellulair signal-regulated kinase 1.
Uit de indirecte- immunofluorescentie detectie is gebleken dat CXCR4 buiten de kern in de cytoplasma of op het membraan is.