The interactome of AXL receptor provides insights into its biological roles and intracellular trafficking : PhD thesis

Poświata, Agata

Skip to main menu
Skip to search engine
Skip to content
Skip to footer

The interactome of AXL receptor provides insights into its biological roles and intracellular trafficking : PhD thesis

Download

Description
Information

Title: The interactome of AXL receptor provides insights into its biological roles and intracellular trafficking : PhD thesis

Abstract:

AXL jest receptorową kinazą tyrozynową (RTK), która wraz z białkami TYRO3 i MER należy do rodziny TAM. Kinazy TAM uczestniczą w regulacji odpowiedzi układu odpornościowego, usuwaniu komórek apoptotycznych oraz biorą udział w nowotworzeniu. Badania wykazały, że kinaza AXL i jej ligand, białko GAS6, ulegają nadmiernej ekspresji w komórkach nowotworowych, co koreluje ze zwiększoną inwazyjnością, powstawaniem przerzutów oraz opornością nowotworów na terapie. Ponadto, AXL pośredniczy również w procesie wnikania wirusów do komórek, np. wirusa ZIKA oraz SARS-CoV-2. Dlatego też AXL stanowi potencjalny cel terapeutyczny, a jeden z inhibitorów jej aktywności kinazowej jest testowany w badaniach klinicznych pod kątem zastosowania w leczeniu nowotworów oraz COVID-19.Endocytoza jest procesem, w którym fragmenty błony komórkowej wraz ze składnikami zewnątrzkomórkowymi są pobierane do komórek za pomocą endosomów. W przypadku RTK, proces ten pełni kluczową rolę w przekazywaniu sygnału, regulując degradację tych białek w lizosomach lub ich recykling do błony komórkowej.Pomimo wielu doniesień naukowych wskazujących na ważną rolę AXL w powstawaniu nowotworów oraz wnikaniu wirusów do komórek, molekularne mechanizmy leżące u podstaw tych procesów ani białka oddziałujące z AXL nie były dobrze poznane. Co więcej, żadna kinaza z rodziny TAM nie była dotychczas badana pod kątem endocytozy. Dlatego też, celem niniejszej rozprawy doktorskiej było zidentyfikowanie białek oddziałujących z AXL oraz scharakteryzowanie mechanizmów endocytozy tej kinazy.Wykorzystując metodę BioID (ang. proximity-dependent biotin identification) zidentyfikowano białka wchodzące w interakcje z AXL. Uzyskane wyniki wykazały, że AXL oddziałuje m. in. z białkami regulującymi cytoszkielet aktynowy, aksonogenezę, organizację połączeń międzykomórkowych i przekazywanie sygnału. Ponadto, zidentyfikowano wiele białek zaangażowanych w endocytozę, co wskazywało na kluczową rolę tego procesu w regulacji funkcji AXL. Dlatego też w kolejnych etapach projektu szczegółowo scharakteryzowano endocytozę AXL. Wykazano, że stymulacja komórek ligandem GAS6 powoduje szybkie pobieranie kompleksów GAS6-AXL do komórek, które zachodzi na drodze endocytozy zależnej oraz niezależnej od klatryny. Co więcej, pokazano, że spośród badanych ścieżek internalizacji, jedynie zablokowanie ścieżki CLIC/GEEC (ang. clathrin-independent carriers/GPI-AP-enriched compartments) oraz ścieżki zależnej od białka ARF6 powodowało zmniejszenie pobierania kompleksów GAS6-AXL, a całkowite zahamowanie endocytozy GAS6-AXL zaobserwowano wyłącznie po zablokowaniu aktywności domeny kinazowej AXL. Wyniki te stanowią mechanistyczne wyjaśnienie wcześniejszych badań pokazujących, że stosowanie inhibitorów AXL hamuje wnikanie wirusów do komórek, co tym samym uzasadnia wykorzystanie tych inhibitorów w terapiach przeciwwirusowych.W kolejnym etapie, analiza kinetyki endocytozy AXL wykazała, że w porównaniu do EGFR i PDGFRβ internalizacja AXL zachodzi szybciej. Stwierdzono także, że w przeciwieństwie do EGFR, pobieranie AXL nie prowadzi do degradacji tej kinazy, a najprawdopodobniej do jej recyklingu do błony komórkowej, co koreluje z długotrwałą fosforylacją i aktywacją AXL oraz białka AKT. Ta przedłużona aktywacja sygnalizacji może odgrywać rolę w zależnej od AXL migracji oraz inwazji komórek nowotworowych. Dodatkowo, przedstawione wyniki potwierdziły wcześniejsze obserwacje wskazujące, że GAS6 aktywuje przede wszystkim receptor AXL, a nie inne kinazy TAM.Podsumowując, w niniejszej pracy przeprowadzono pierwszą kompleksową analizę białek oddziałujących z AXL oraz przedstawiono charakterystykę endocytozy AXL jako pierwszej kinazy z rodziny TAM badanej pod tym kątem.