Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Zellbiologie

Betreuer: PD Dr. Sergei A. Kuznetsov



Eik Hoffmann
(e-mail: eik.hoffmann@uni-rostock.de )

The influence of receptor-ligand interactions on gene expression and phagosome functions in mouse macrophages

Summary:

Phagocytosis, the cellular uptake of particles and pathogens, is an essential function of macrophages and the innate immune response. Specific ligands at the surface of particles play an important role for their recognition via cellular receptors. After binding and recognition, particles are internalized into so-called phagosomes, which mature and digest their content by fusion events with endosomes and lysosomes. In this study, latex beads coupled to IgG, LPS, mannan, avidin and gelatin were used as a model system to induce internalization via different phagocytic receptors. Analysis of uptake and maturation of phagosomes, their proteomic composition as well as of cellular gene expression during phagocytosis demonstrated that already receptor-ligand interactions at the macrophage surface trigger a specfic signaling signature, which contributes to the intracellular fate and digestion of phagosomes.

Zusammenfassung:

Ein wichtiger Bestandteil der Immunabwehr ist die Aufnahme von Partikeln und Mikroorganismen durch Makrophagen, ein Prozess, der als Phagozytose bezeichnet wird. Dabei spielt die Bindung von spezifischen Liganden auf der Oberfläche der Partikel an zelluläre Rezeptoren eine zentrale Rolle. Die Partikel werden von der Zelle in sogenannte Phagosomen aufgenommen und durch die Fusion mit Endosomen und Lysosomen zersetzt. In dieser Arbeit wurden Latexkugeln als Modellsystem verwendet, die zuvor mit IgG, LPS, Mannan, Avidin oder Gelatine beschichtet wurden, um die Aufnahme über verschiedene Phagozytose-Rezeptoren zu induzieren. Die Analyse von Aufnahme und Reifung der Phagosomen, ihrer Proteinzusammensetzung sowie der zellulären Genexpression während der Phagozytose zeigte, dass bereits Rezeptor-Liganden-Interaktionen an der Zelloberfläche dafür verantwortlich sind, nach welcher spezifischen Signatur Makrophagen aufgenommene Partikel zersetzen.