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Bibliographic Metadata

Title
Sedoheptulose kinase regulates glucose metabolism and immune cell polarization / submitted by Arvand Haschemi
Additional Titles
Sedoheptulose Kinase Regulates Glucose Metabolism And Immune Cell Polarization
AuthorHaschemi, Arvand
CensorWagner, Oswald
Published2010
Description100 Bl. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Med. Univ., Diss., 2010
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Zsfassung in dt. Sprache
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)Kinase Screen / Metabolismus / Makrophagen / metabolische Adaption / Sedoheptulose Kinase / Pentose Phosphate Pathway
Keywords (EN)Kinase Screen / Metabolism, Macrophages / metabolic Adaption / Sedoheptulose Kinase / Pentose Phosphate Pathway
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-279 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
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Sedoheptulose kinase regulates glucose metabolism and immune cell polarization [8.95 mb]
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Classification
Abstract (German)

Die Regulierung von Makrophagen und des zellulären Metabolismus durch verschiedene Arten von Stress ist noch immer nicht zur Gänze verstanden. In dieser Arbeit haben wir versucht, durch gezieltes testen von rund 200 unterschiedlichen Kinasen, neue Regulationswege aufzuzeigen, die eine mögliche Rolle bei der Makrophage Aktivierung spielen. Dieser Screen hat zur Entdeckung einer Sedoheptulose Kinase geführt, die, wie wir in weiterer Folge zeigen konnten, eine wichtige Funktion im Pentose Phosphate Pathway bzw. Glukose Metabolismus inne hält. Diese Kinase wird während der Makrophagen Aktivierung endogen transkriptionell sowie post-translational reguliert. Wir konnten dies im Menschen sowie in Mäusen zeigen. Mittels Gegenregulation durch Überexpression haben wir die Folgen der endogenen Sedoheptulose Kinase Regulation in Makrophagen untersucht. Wir zeigen, dass diese Regulation den Ausgang des Aktivierungsprozesses bestimmt; Makrophagen zeigten eine verminderte NFB Aktivierung, eine mildere Induktion von pro-inflammatorischen Zytokine und keine signifikante Erhöhung von freien Radikalen nach Stimulierung mit bakteriellem Endotoxin. Zusammenfassend haben wir gezeigt, dass eine Sedoheptulose Kinase existiert, die einerseits den zellulären Metabolismus reguliert und andererseits eine fundamentale Rolle in der Immune-Zell-Aktivierung hat. Diese Dualität lässt den Schluss zu, dass metabolische Adaption während der Differenzierung von Makrophagen essentiell ist.

Abstract (English)

Regulation of the innate immune response and the metabolic requirement of cells to deal with environmental stressors is complex and remains poorly understood. Here we screened 199 kinases in endotoxin-stimulated macrophages to identify potential candidates involved in immune regulation. This screen revealed a novel carbohydrate kinase, which we characterized as a mammalian Sedoheptulose kinase (Carkl/Shpk) and as novel regulator of the Pentose Phosphate Pathway. Macrophage activation resulted in Shpk mRNA down-regulation and post-translational modification. This regulation was required to polarize macrophages into effector cells as overexpression of Shpk resulted in improper macrophage activation. Collectively, our data identify the essential function of Shpk in metabolism and for the first time report on an interface fundamental for coordinating bio-energetic adjustments in shaping immune cell function. This functional duality of Shpk underscores the notion that the apparatus involved in the polarization of innate immune cells, is intimately linked to basic cellular metabolism.

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