Transcriptional regulation of IL-7R alpha gene in T lymphocytes

Abstract

İnterlökin-7 (IL-7) sinyal iletimi bağışıklık sisteminin çalışması için hayati önem taşımaktadır. Bu sitokin reseptöründen gelen sinyaller lenfositlerin gelişimi ve homeostazı için gereklidir. Bu sinyal iletimi büyük oranda İnterlökin-7 Reseptör alfa'nın (IL-7R alfa) ifadesinin düzenlenmesiyle kontrol edilir; IL-7'nin üretiminin ise sabit olduğu düşünülmektedir. T lenfosit gelişimi sırasında IL-7R alfa ifadesindeki dramatik değişiklikler bu proteini ifade eden IL-7R alfa geninin sıkıca kontrol edildiğini belirtmektedir. IL-7R alfa ifadesi aynı zamanda olgun T hücrelerinin aktivasyon durumlarına göre de değişiklik göstermektedir. Bu nedenle IL-7R alfa'nın düzenlenmesine neden olan moleküler olguların aydınlatılması reseptörün keşfinden beri yoğun araştırma konusu olmuştur.Transkripsiyon faktörlerinden glukokortikoid reseptörünün IL-7R alfa'yı indüklediği, Gfi1'in ise baskıladığı bilinmektedir. Bu çalışmada, T lenfositlerinin glukokortikoid ile uyarılması sonucunda, Gfi1'in transkripsiyon sonrası susturulmasına bağlı olarak IL-7R alfa ifadesinin indüklenmesini araştırdık. Gerçek zamanlı ters-transkriptaz polimeraz zincir tepkimesi (RT-PCR) metodu ile Gfi1 mRNA'sını hedeflediğini düşündüğümüz mikroRNA'ların (miRNA) deksametazon (bir glukokortikoid) uyarılmasına bağlı olarak ifadelerini analiz ettik. Sonuçlarımız T hücrelerinde deksametazon uyarılması sırasında Gfi1'in RNA interferans yoluyla susturulmadığını belirtmektedir.Ayrıca, bu tezde Gfi1 proteininin farklı bölgelerinin IL-7R alfa'nın baskılanmasındaki rolünü araştırdık. T lenfositlerinde retroviral gen ifadesi deneyleriyle bu transkripsiyon faktörünün hiçbir bölgesinin kendi başına Gfi1'in IL-7R alfa'yı baskılama fonksiyonunu yerine getiremediğini gözlemledik. Ayrıca, Gfi1'in SNAG ve çinko parmak bölgelerinin bu fonksiyonda gerekli olduğunu gösterdik. Son olarak Gfi1b ve Foxp3 proteinlerinin de T hücrelerinde deksametazon uyarılması sonucu indüklenen IL-7R alfa'yı baskılayabildiğini belirledik. Bu sonuçlar, IL-7R alfa geninin kontrol mekanizmalarının belirlenmesine katkı sağlamıştır.

Interleukin-7 signaling is vital for the proper functioning of the immune system. It is required for the development and homeostasis of lymphocytes. This signaling is greatly controlled by the regulation of IL-7 Receptor alpha expression, whereas IL-7 production is thought to be constant. As the dramatic changes during the development of T lymphocytes illustrate, IL-7R alpha expression is strictly regulated. IL-7R alpha expression also varies with the activation stage of mature T cells. Therefore, the molecular events underlying the regulation of IL-7R alpha in T lymphocytes has been an intensive research area since its discovery.The glucocorticoid receptor has been known to induce transcription of IL-7R alpha, whereas Gfi1 transcription factor represses its expression. Here, we investigated if glucocorticoid stimulation induced IL-7R alpha in T cells due to the post-transcriptional silencing of Gfi1. We performed real time reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) analyses of several miRNAs predicted to target Gfi1 mRNA upon dexamethasone (a glucocorticoid) stimulation. Our data suggested that Gfi1 was not silenced by RNA interference.We also investigated the roles of different Gfi1 domains in the repression of IL-7R alpha expression. By retroviral overexpression studies in T lymphocytes, we demonstrated that none of this transcription factor?s domains was capable of exerting the function of Gfi1 on the IL-7R alpha gene by itself. Moreover, the SNAG domain and the Zinc Fingers were specifically required for this function. Finally, we showed that overexpression of the transcription factors Gfi1b and Foxp3 also repressed dexamethasone-induced IL-7R alpha gene in T cells.