RHO/RAC FEHÉRJÉK SZEREPE

A FAGOCITÁKBAN

Hall, 1998, Science, 279, 509-514.

Ridley, Trends Cell Biol 2001,11,471-7

Fc gamma receptor által mediált fagocitózis

CR3 által mediált fagocitózis

Allen and Aderem, J Exp Med, 1996, 184. 627-637

vinculin paxillin

Fc gamma R

CR3

kontrol

Allen and Aderem, J Exp Med, 1996, 184. 627-637

CR3 mediált fagocitózis megindulásához aktiváló tényező kell

Fázis kontraszt

antiCD11b

+ PMA

Allen and Aderem, J Exp Med, 1996, 184. 627-637

Caron and Hall, 1998, Science 282, 1717-21

Fcgamma fagocitózisban

Rac és Cdc42 szerepel

C3 toxin(myc)

N17Rac(myc)

N17Cdc42(myc)

Anti-myc vvs

Caron and Hall, 1998, Science 282, 1717-21

CR3 fagocitózisban

Rho szerepel

Anti-myc vvs

N19Rho(myc)

N17Rac(myc)

N17Cdc42(myc)

Vav részvétele az Fc fagocitózisban

Vav

F-aktin

Vav (zöld) +

F-aktin (piros)

kontrol Fcgamma CR3

vvs

Vav

F-aktin

Vvs (kék) +

Vav (zöld +

F-aktin (piros)Patel et al. 2002, MBC, 13., 1215-1226.

Patel et al. 2002, MBC, 13., 1215-1226

Vav részvétele kell az Fcgamma fagozitózishoz

Fc fagocitózis

makrofágban

Fc fagocitózis

COS sejtben

CR3 fagocitózis

makrofágban

Vav csak a Rac-ot aktiválja

Patel et al. 2002, MBC, 13., 1215-1226.

Patel et al. 2002, MBC, 13., 1215-1226

Cougoule, C. et al. J. Biol. Chem. 2006;281:8756-8764

Scr és Syk kinázok szerepe a FcγR indukált Rac-aktiválásban

Cougoule et al. JBC 2006, 281. 8756.

A Rac aktiválódás modellje FcγR stimulálást követően

                                                                                              

Figure 1. F-Actin and Arp2/3 Complex Recruitment to Phagosomes in Cells Treated with ROK and MLCK Inhibitors (A and B) Macrophages were incubated with Y-27632 or ML7 prior to the (A) CR or (B) Fc  R phagocytic assay. Cells were stained for (a) F-actin and (b) RBC (merged in [b], F-actin in red, and RBC in green) or (c) Arp2/3 complex and (d) RBC (merged in [d], Arp2/3 complex in green, and RBC in red). Arrows indicate the recruitment of F-actin or Arp2/3 complex to phagosomes. (A) Note that, in CR phagocytosis, there is a reduced number of internalized RBC and a reduced recruitment of actin and Arp2/3 complex to phagosomes, in cells treated with Y-27632 or ML7. (B) In contrast, during Fc  R phagocytosis, treatment with ML7 cells only reduced internalization and had no effect on the recruitment of actin or Arp2/3 complex. The scale bars represent 10  m.

Return to article

Olazabal et al. Current Biology, 2002, 12, 1413-18

ROK gátló

Miozin-II gátló

Vvs: zöld

Aktin: vörös

CR3 fagocitózisban Rho-kináz és miozin-II szerepel

Aktivált CR3 fagocitózisban Rap1 is szerepel

Caron et al. 2000, Curr. Biol. 10, 974-78.

Caron et al. 2000, Curr. Biol. 10, 974-78.

CR3 fagocitózist és C-opszonizált vvs kötődését Rap1 önmaga is aktiválja

Rap1V12(myc)

Schmidt et al. 2001, MCB 21, 438-448.

LPS Rap1-en keresztül vált ki integrin-aktivációt

antitestek

Schmidt et al. 2001, MCB 21, 438-448.

LPS integrin-aktivációt kiváltó jelpályája

Rac

p67p67

p47

gp91

Rac

p67p67

p47

gp91

A NADPH oxidáz (Phox) alegységei

e-

NADPH

O2

A fagocita NADPH oxidáz in vitro aktiválása

Membrán citokróm b558

Rac

Citoszol p47

p67

Rac

GTP vagy GTP[S]

Amfifil SDS, Arachidonsav, PA + OAG

0

5

10

15

20

25

wt Rac2+/- Rac2-/-

Szu

pe

rox

id (

nm

ol/m

in/1

0+

7 s

ejt

)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

wt Rac1-/- Rac2-/-

Szu

pe

rox

id (

nm

ol/m

in/1

0+

7 s

ejt

)

PMN-ben a szuperoxid-termelés Rac2-t igényel

Roberts et al. 1999, Immunity, 10. 183. Glogauer et al., 2003, J. Immunol. 170. 5652.

0

20

40

60

80

CONTROL GDP GDP UDPO2- n

mo

l/min

/mg

me

mb

rán

pro

tein

RacGTP szükséges az oxidáz fenntartott aktivitásához

Működő enzimhez advaMoskwa et al. 2002.

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0 5 10 20 300,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0 5 10 20 30

Rat

io Rat

io

GDP hatása az oxidáz aktivitásra és a GTP[S] kötésre

szemirekombináns tisztított

minmin

GDP GDP

Moskwa et al. 2002.

Rac aktiválás: GEF

- Vav- P-Rex

Rac aktiválás: GEF

- Vav

- P-Rex

Rac dezaktiválás:

- Target

- GAP

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15

Bou

nd 32

P-G

TP

(%

)

Time (min)

Az oxidáz alegységek hatása a Rac GTPáz aktivitásra

+ p67

Moskwa et al. 2002.

A p67 hatása a Rac GTPáz aktivitásra specifikus

Rac 6.5 min Rho 17.5 min

+ p47 6.5 min + p67 18.0 min

+ p67 17.0 min Cdc42 4.1 min

+ p47 + p67 17.5 min + p67 4.2 min

+ p47 + lipids 7.2 min RacA27KG30S 6.0 min

+ p67 4.5 min

T 50 T50

Moskwa et al. 2002.

0

20

40

60

80

100

0 5 10 15

0

20

40

60

80

100

0 5 10 15

Time (min) Time (min)

Bou

n d 32

P-G

TP

(%

)

Bou

nd 3 H

-GD

P (

%)

Rac Rac + F Rac + membr Rac + membr + F

Fluorid hatása a Rac-GAP aktivitásra

Wolfl et al. 1996 EJB

GTPáz mérés Kicserélődés

0

100

200

300

400

0,1 1 10 100

Nucleotide concentration (µM)

O2.-

prod

ucti

on (

nmol

x m

in-1x

mg-1

)

GTP

GTP + F

GTP[S]

A GAP gátlása fokozza az oxidáz aktivitását

A GAP activitás és a GTP-indukált O2.- termelés

összefüggése

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 20 40 60 80

GAP activity (%)

GT

P-i

nduc

ed O

2-pr

oduc

tion

(%

)

With F-

A Bcr GAP hiányának következményei

LPS kezelés utáni súlyváltozás

bélnekrózis

Voncken et al. Cell, 1995

Különböző, Rac-al reagáló fehérjék hatása

az oxidáz aktiválás alatt vagy után alkalmazva

0

20

40

60

80

100

CONT. GAP GDI PAK GAP GDI PAK

O2.-

pro

duct

ion

(nm

ol x

min

-1x

mg-1

)

Moskwa et al. Biochemistry 2002

0

20

40

60

80

100

120

140

160

GTP[S] GTP NaF NaFO2- n

mo

l/min

/mg

me

mb

rán

pro

tein

Működő enimhez adva

Moskwa et al. 2002.

Rac

p67p67

p47

gp91

Rac

p67p67

p47

gp91

e-

NADPH

O2

GAP1

GAP2

GAP1

GAP2

Hipotézis: Rac-GAP az aktiv Phox komplex része

Bcr

p190 RhoGAP

p50 RhoGAP

PM

N mem

brán

PM

N cito

szol

patká

nyag

y kivo

nat

Rac-GAPok azonosítása

humán PMN-ben

Geiszt et al. BJ 2001.

PLC béta aktiválása HT és monomer G fehérje segítségével

Illenberger, 2003, JBC, 278, 3006-314.

Illenberger, 2003, JBC, 278, 3006-314.

Rac és Cdc42 hatása a PLC béta2 enzimre

IRODALOM

Ridley A., J. 2001. Cell Science, 114. 2713-2722.

Hall A., 1998, Science, 279. 509-514.

Caron E. and Hall A., 1998, Science, 282. 1717-1721.

Patel et al. 2002, Mol.Bio.Cell 13. 1215-1226.

Caron et al. 2000, Curr. Biol. 10. 974-978.

Cougoule et al. 2006, JBC 281. 8756.

Dinauer M.C. 2003. Curr. Op. Hematol. 10. 8-15.

DeCoursey T.E., Ligeti E. 2005. Cell. Mol. Life. Sci. 62. 2173-93.

R

p67

p47

gp91

Core components of NADPH oxidase