Examensarbete i biologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Kartläggning av en mänsklig receptorgen
Niclas Nilsson
När kroppen utsätts för en främmande organism mobiliseras immunförsvarsceller för att
kunna slå tillbaka anfallet. De vita blodkropparna (leukocyter) utgör människans fösvarsarmé
och finns normalt sett överallt i blodomloppet. Vid en infektion vandrar
immunförsvarscellerna till angreppsområdet och ansamlas för att tillintetgöra den främmande
organismen, t ex en bakterie. Denna funktion hos leukocyterna kallas kemotaxi och är en
mycket viktig vid ett inflammationssvar. Men hur vet immunförsvars cellerna att ett
infektionsangrepp håller på att ske?
När celler attackeras sänds en mängd signalsubstanser ut för att uppmärksamma
immunförsvaret. Leukotriener är ett exempel på en sådan signal som kan fångas upp, aktivera
och få leukocyter att vandra. På cellytan finns en hel repertoar av receptorer som fungerar
som mottagare för olika signaler och får cellen att svara. De flesta av receptorerna är stora
proteiner som lindar sig sju gånger ut och in genom cellens ytmembran, varav namnet 7TM (7
Trans Membran). Om en signal med rätt utseende fäster på en receptor sker en koppling som
signalerar genom ytmembranet och in till cellens maskineri.
En speciell leukotrien signal (ligand), LTB4, fäster vid och inducerar ett kemotaktiskt cellsvar
genom receptorn BLTR. Denna receptor och dess ligand har visats ha en viktig roll vid flera
inflammatoriska sjukdomar, t ex astma, reumatism, psoriasis och även till en viss del vid
HIV-infektion. Det är ännu okänt vilken del av den komplexa signalkedjan som är ansvarig
för olika sjukdomstillstånd. Genom att studera BLTR-receptorn kan vidare kunskap erhållas
och förklara vikten av denna leukotrien i immunförsvaret.
Eftersom BLTR-receptorn är ett protein som byggs upp av en rad aminosyror finns den som
gen i det mänskliga genomet. Alla mänskliga celler uttrycker inte alla funktionella gener, utan
vissa aktiveras beroende på celltyp. Det finns alltså regleringsmekanismer (promotor) som
ansvarar för att rätt gener uttrycks av respektive celltyper. Genom att kartlägga BLTR-genen
är det möjligt att förstå möjliga varianter av denna samt hur dess uttryck regleras av
promotorn. Normalt sett finns genens promotor framför den funktionella delen av genen, den
som translateras till ett protein.
I mitt arbete har jag kartlagt en del av det mänskliga genomet som innehåller BLTR-genen.
Flera DNA-fragment har isolerats och vidare sinsemellan organiserats för att ge en komplett
bild över den translaterade delen samt två alternativa promotorregioner. Dessa två regioner
representerar ungefär två tusen nukleotidbaspar var (A, T, C eller G) och har monterats in i
anslutning till en annan reportergen för att kunna mäta uttrycksnivån som speglar aktiviteten
hos promotorn. Reportergenen (luciferase) tillverkar ett protein vars mängd kan mätas optiskt
och därmed användas som ett verktyg för att förklara BLTR receptorns genreglering.
Swedish official title: Karakterisering av den human BLTR genen
Swedish credits: 20p
E-mail address of first author: [email protected]
Supervisor: Bengt Widegren, Molecular Genetics
Submission date/time: 1999-12-10
Examensarbete i biologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Characterisation Of the Human BLTR gene
Niclas Nilsson
Biology, Molecular Genetics
Autumn 1998
Abstract in English
When a foreign organism invades the human body, an immune response activates leukocyte
mobilisation. Leukotriene B4 is an inflammatory mediator that acts through binding to a Gprotein-coupled receptor, BLTR. The response can be either a migration (by chemotaxis) to
the site of infection (e.g. neutrophils and monocytes), and/or degranulation of the cell to fight
the pathogen. Clinical studies have shown that this inflammatory signalling pathway might
have an important role in asthma, rheumatoid arthritis, psoriasis and HIV infection. To further
understand this signalling pathway it is important to investigate the organisation of the BLTR
gene in the human genome and how the gene expression is regulated. To pursue this, the
BLTR gene was mapped using a genomic clone from a Bacterial Artificial Chromosome
(BAC) library. Six subclones, ranging from 1.4 kb to 11.5 kb in size, were isolated to combine
a genomic restriction map. Two genomic regions upstream from the putative transcription
starts were isolated and cloned into a luciferase expression vector to be able to study
regulatory transcription factors. These promotor constructs are to be transfected into human
cells endogenously expressing the BLTR.
Abstract in Swedish
Karakterisering av den human BLTR genen
När en främmande organism invaderar den mänskliga kroppen aktiverar immunförsvaret en
mobilisering av leukocyter. Leukotrien B4 är en inflammatorisk mediator som verkar genom
bindning till en G-protein kopplad receptor, BLTR. Responsen kan antingen vara cellvandring
(genom kemotaxi) till infektions området ( t ex neutrofiler och monocyter) och/eller
degranulering för att bekämpa den patogena organismen. Kliniska studier har visat att denna
inflammatoriska signalvägen kan spela en viktig roll i astma, reumatism, psoriasis och HIV
infektion. För att vidare förstå signalvägen är det viktigt att studera BLTR genens
organisation i genomet samt hur genreglering sker.
I detta arbete har BLTR genen kartlagts genom att studera en BAC-klon (Bakteriell Artificiell
Kromosom) från ett humangenomiskt bibliotek. Sex mindre fragment, i storlek från 1.4 kb till
11.5 kb, subklonades och studerades genom restriktionsklyvningar. För att studera regulativa
transkriptionsfaktorer isolerades två genomiska regioner uppströms från de förväntade
transkriptionsstarten och klonades in i en luciferasvektor. Genom att transfektera dessa två
konstrukt in i humana celler som normalt uttrycker BLTR genen, kan promotoraktiviteten
mätas som en funktion av luciferasproteinets luminosence.
