The Trk family of tyrosine kinase receptors and the common p75NTR receptor are neurotrophin receptors. Nerve growth factor (NGF) binds TrkA, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) binds TrkB, and neurotrophin-3 (NT-3) binds TrkC. The extracellular domain of the Trk receptor has five subdomains: a leucine-rich motif (D2), two cysteine-rich motifs (D1, D3) and immunoglobulin-like subdomains Ig-C1 (D4) and Ig-C2(D5). The Trk D4 subdomain regulates ligand-independent activation. The TrkA-D5 and TrkB-D5 subdomains regulate cognate ligand binding and Trk activation. However, the p75NTR receptor binds all neurotrophins and regulates ligand affinity and Trk signals. We showed that p75NTR affects Trk ligand - binding and activation of Trks by changing Trk subdomain utilization. When p75NTR is coexpressed, NGF can activate TrkA via the cysteine-1 subdomain (D1), and BDNF can activate TrkB via leucine-rich motif (D2) and cysteine-2 (D3) subdomains. We hypothesized conformational or allosteric regulatory mechanisms. To further study the interactions between ligands and Trks, we examined TrkA binding to NT-3 as a heterologous ligand because these interactions are biologically relevant. We found the TrkA “hot spot” functional docking sites used by NT-3. We demonstrate that TrkA-D5 has partially overlapping but distinct binding and activation “hot spots” for both, NGF and NT-3. Moreover, ligand - binding studies have identified additional NT-3 binding/allosteric site on TrkA-D4. NT-3 binding to both sites induces full agonism. Conversely, the TrkA-D5 NT-3 binding site is partially agonistic, but antagonizes NGF activity. Lasly, we address NT-3 binding and activation sites on the TrkC receptor by raising a monoclonal antibody that recognizes the juxtamembrane-linker domain of the TrkC receptor. This antibody is an artificial TrkC receptor agonist. The epitope of mAb 2B7 defines a previously unknown hot spot of TrkC. Binding to this “hot spot” induces survival but n / La famille de récepteurs de Trk tyrosine kinase et le récepteur p75NTR sont des récepteurs de neurotrophines. Le facteur de croissance nerveuse (NGF) intéragit avec le récepteur TrkA, le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) intéragit avec le récepteur TrkB et la neurotrophine-3 (NT-3) intéragit avec TrkC. Le domaine extracellulaire du récepteur Trk contient cinq sous-domaines: un motif riche en leucine (D2), deux motifs riches en cysteine (D1, D3) et des sous-domaines de type immunoglobuline Ig-C1(D4) et Ig-C2(D5). Le sous-domaine Trk D4 régule l'activation indépendante de ligand. Les sous-domaines TrkA-D5 et TrkB-D5 régulent la liaison de ligands endogènes ainsi que l'activation du récepteur Trk. Le récepteur p75NTR intéragit avec toutes les neurotrophines et régule l'affinité des ligands et les signaux issues de l'activation du récepteur Trk. Par ailleurs, nous avons démontré que le p75NTR affecte la liaison du ligand au récepteur Trk en changeant l'activation de l'utilisation des sous-domaines. Lorsque le recepteur de p75NTR est coexprimé, le NGF peut activer le récepteur TrkA via le sous-domaine cysteine-1 (D1) et BDNF peut activer TrkB via le motif riche en leucine (D2) ainsi que via le sous-domaine cysteine-2 (D3). Nous avons examiné la liaison d'un ligand hétérologue, NT-3 sur le récepteur TrkA afin d'étudier plus profondément les interactions entre les ligands et le récepteur TrkA. Ces interactions sont biologiquement pertinentes. Pour faire ceci, nous avons tout d'abord identifié les « points chauds » présents sur le récepteur TrkA qui servent des sites d'amarrage fonctionnels du ligand NT-3. Nous avons démontré que le sous domaine TrkA-D5 possède deux points chauds distincts, notamment un point chaud qui sert comme le site d'amarrage et d'activation du NGF et un point chaud qui sert comme le site d'amarrage et d'activation de la NT-3. Toutefois, ces deux sites d'amarrage se chevauchent partiellement. D
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.18758 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Ivanisevic, Ljubica |
| Contributors | Horacio Saragovi (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Pharmacology & Therapeutics) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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