LFA-1 Integrin beta2 Chain Phosphorylation Regulates Protein Interactions and Mediates Signals in T Cells

Integrins are heterodimeric transmembrane adhesion receptors composed of alpha- and beta-subunits and they are vital for the function of multicellular organisms. Integrin-mediated adhesion is a complex process involving both affinity regulation and coupling to the actin cytoskeleton. Integrins also function as bidirectional signaling devices, regulating cell adhesion and migration after inside-out signaling, but also signal into the cell to regulate growth, differentiation and apoptosis after ligand binding. The LFA-1 integrin is exclusively expressed in leukocytes and is of fundamental importance for the function of the immune system. The LFA-1 integrins have short intracellular tails, which are devoid of catalytic activity. These cytoplasmic domains are important for integrin regulation and both the alpha and beta chain become phosphorylated. The alpha chain is constitutively phosphorylated, but the beta chain becomes phosphorylated on serine and functionally important threonine residues only after cell activation. The cytoplasmic tails of LFA-1 bind to many cytoskeletal and signaling proteins regulating numerous cell functions. However, the molecular mechanisms behind these interactions have been poorly understood. Phosphorylation of the cytoplasmic tails of the LFA-1 integrin could provide a mechanism to regulate integrin-mediated cytoskeletal interactions and take part in T cell signaling. In this study, the effects of phosphorylation of LFA-1 integrin cytoplasmic tails on different cellular functions were examined. Site-specific phosphorylation of both the alpha- and beta-chains of the LFA-1 was shown to have a role in the regulation of the LFA-1 integrin.Alpha-chain Ser1140 is needed for integrin conformational changes after chemokine- or integrin ligand-induced activation or after activation induced by active Rap1, whereas beta-chain binds to 14-3-3 proteins through the phosphorylated Thr758 and mediates cytoskeletal reorganization. Thr758 phosphorylation also acts as a molecular switch to inhibit filamin binding and allows 14-3-3 protein binding to integrin cytoplasmic domain, and it was also shown to lead to T cell adhesion, Rac-1/Cdc42 activation and expression of the T cell activation marker CD69, indicating a signaling function for Thr758 phosphorylation in T cells. Thus, phosphorylation of the cytoplasmic tails of LFA-1 plays an important role in different functions of the LFA-1 integrin in T cells. It is of vital importance to study the mechanisms and components of integrin regulation since leukocyte adhesion is involved in many functions of the immune system and defects in the regulation of LFA-1 contributes to auto-immune diseases and fundamental defects in the immune system.

Time to rest : Signals in shoot apex developmental transitions underlying dormancy

Vuodenajat rytmittävät monivuotisten kasvien elämää pohjoisella pallonpuoliskolla, jolla varmin merkki lähestyvästä talvikaudesta on asteittain lyhenevä päivänpituus. Kun päivänpituus on lyhentynyt tiettyyn raja-arvoon saakka, kasvu hiipuu ja kasvin kehityksessä tapahtuu suuria muutoksia. Väitöskirjatyössäni tutkittiin mekanismeja, jotka liittyvät pituuskasvun päättymiseen, silmujen lepotilan kehittymiseen ja kärkisilmun muodostumiseen hybridihaavan ja koivuntaimilla lyhyen päivänpituuden seurauksena kasvihuoneolosuhteissa. Vain lepotilaiset silmut selviytyvät luonnossa ankaran talvikauden yli, joten etenkin lepotilan kehittymisen tutkiminen on keskeistä pyrittäessä selvittämään monivuotisille kasveille tyypillisen kasvutavan mekanismeja. Jo pitkään on tiedetty, että täysikasvuiset lehdet vastaanottavat tiedon päivänpituudesta ja lähettävät signaaleja varren johtojänteissä ylöspäin kohti kasvin kärkiosaa. Sen sijaan varren kärjen ja kärkikasvupisteen roolia lepotilan kehittymisessä on selvitetty vain vähän. Kuitenkin juuri kärkikasvupisteen selviytyminen vuodesta toiseen on tärkeää, koska sen jakautumiskykyiset solukot tuottavat kasvin maanpäälliset osat. Tässä työssä tehdyissä varttamiskokeissa osoitettiin, että varren kärki ei ainoastaan vastaanota signaaleja lehdistä ja ajoita toimintaansa niiden mukaan, vaan myös kärjellä itsellään on aktiivinen rooli lepotilan kehittymisessä. Erityisesti kiinnitettiin huomiota kärkikasvupisteen eri alueiden, ns. apikaalimeristeemin ja rib-meristeemin erilaisiin tehtäviin ja pääteltiin, että molemmat vaikuttavat lepotilan kehittymiseen. Kokeissa käytettiin normaalien hybridihaapojen lisäksi siirtogeenisiä hybridihaapoja, jotka eivät lopeta kasvuaan lyhyt päivä –olosuhteissa. Siirtogeeniset hybridihaavat ilmensivät voimakkaasti fytokromi A -nimistä valon vastaanottajamolekyyliä rib-meristeemin alueella, mikä saattoi osaltaan vaikuttaa poikkeavaan pituuskasvukäyttäytymiseen. Myös useiden lepotilan kehittymiseen liittyvien geenien ilmenemisessä havaittiin poikkeavuuksia verrattuna ei-siirtogeenisiin kontrolleihin, joiden silmuissa kehittyi lepotila lyhyt päivä –altistuksen seurauksena. Väitöskirjatyössäni havaittiin, että myös kaasumainen kasvihormoni etyleeni toimii viestinvälittäjänä silmujen lepotilan kehittymisessä ja vaikuttaa etenkin lepotilan oikeaan ajoittumiseen. Etyleenillä huomattiin olevan määräävä rooli päätesilmun muodostumisessa: siirtogeeniset koivut, jotka eivät aisti etyleeniä, eivät muodostaneet päätesilmua. Silti siirtogeeniset koivut vaipuivat lepotilaan, joskin myöhemmin kuin ei-siirtogeeniset kontrollit. Tämän perusteella todettiin, että lepotilan ja päätesilmun kehittyminen ovat erillisiä kehitystapahtumia, vaikka ne saattavatkin ajoittua osaksi päällekkäin.

Phonetic tone signals quantity and word structure

Many languages exploit suprasegmental devices in signaling word meaning. Tone languages exploit fundamental frequency whereas quantity languages rely on segmental durations to distinguish otherwise similar words. Traditionally, duration and tone have been taken as mutually exclusive. However, some evidence suggests that, in addition to durational cues, phonological quantity is associated with and co-signaled by changes in fundamental frequency in quantity languages such as Finnish, Estonian, and Serbo-Croat. The results from the present experiment show that the structure of disyllabic word stems in Finnish are indeed signaled tonally and that the phonological length of the stressed syllable is further tonally distinguished within the disyllabic sequence. The results further indicate that the observed association of tone and duration in perception is systematically exploited in speech production in Finnish.