MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798314875636
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32092676
■035    ▼a(MiAaPQ)umichrackham006069
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a615
■1001  ▼aLoomis,  Joseph  F.
■24510▼aInvestigating  Non-Canonical  Gαq  Interaction  Partners
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  Michigan▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a171  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-11,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Smrcka,  Alan  V.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Michigan,  2025.
■520    ▼aG  protein-coupled  receptors  (GPCRs)  are  a  major  class  of  membrane-spanning  proteins  that  are  vital  for  human  life;  as  such,  they  are  the  most  common  target  of  FDA-approved  drugs.  Upon  activation  by  extracellular  stimuli,  GPCRs  initiate  signaling  pathways  to  convert  the  external  signal  into  a  cellular  response.  One  key  signaling  mechanism  employed  by  GPCRs  is  the  activation  of  heterotrimeric  G  proteins  (Gαβγ).  Active-state  GPCRs  promote  the  release  of  guanosine-5'-diphosphate  (GDP)  from  Gα  subunits,  which  is  quickly  replaced  with  guanosine-5'-triphosphate  (GTP).  Conventionally,  Gα-GTP  adopts  an  active  conformation  and  dissociates  from  Gβγ  and  the  GPCR,  which  frees  Gα-GTP  and  Gβγ  to  engage  various  signaling  partners.  The  signaling  partners  of  GTP-bound  Gα  subunits  vary  depending  on  whether  the  Gα  subunit  belongs  to  the  Gαs/olf,  Gαi/o,  Gαq/11,  or  Gα12/13  subfamily.  This  dissertation  is  concerned  with  the  signaling  activities  of  Gαq  subunits.  Classically,  Gαq-GTP  remains  at  the  plasma  membrane,  where  it  activates  phospholipase  C  beta  (PLCβ)  isoforms  and  Rho  guanine  nucleotide  exchange  factors  (RhoGEFs).  However,  multiple  studies  have  shown  partial  release  of  Gαq-GTP  from  the  plasma  membrane,  particularly  in  the  case  of  mutations  that  promote  constitutive  Gα,  activation,  such  as  Q209L.  Despite  this,  the  signaling  partners  for  such  intracellular  Gαq-GTP  are  not  defined.  In  addition,  the  interactome  of  Gαq-GTP  has  been  pieced  together  over  the  past  three  decades  from  numerous  targeted  reports;  thus,  an  unbiased,  broad  grasp  of  the  total  Gαq,  interactome  in  intact  cells  is  lacking.  To  address  these  deficiencies,  the  Smreka  lab  performed  an  unbiased  characterization  of  the  Gαq  interactome  in  intact  HEK293A  cells  via  a  proximity  labeling  proteomic  screen.  Using  this  approach,  we  identified  many  known  Gαq-GTP  interactors  as  preferentially  enriched  in  HEK293A  cells  transfected  with  Gαq  Q209L  ("QL-enriched"  proteins)  compared  to  Gαq,  WT.  We  also  identified  several  QL-enriched  proteins  that  are  not  known  to  interact  with  Gαq,  and  are  associated  with  cellular  processes  that  occur  away  from  the  plasma  membrane.  Subsequently,  we  selected  one  of  these  QL-enriched  proteins,  SMARCD3,  and  leveraged  cell-based  assays  to  show  that  this  protein  selectively  interacts  with  Gαq,  QL  in  a  manner  dependent  on  Gαq,  QL  release  from  the  plasma  membrane.  Additionally,  we  employed  in  vitro  GST  pulldown  assays  to  discover  that  SMARCD3  directly  interacts  with  both  Gαq-GDP  and  Gαq-GTP,  with  no  preference  for  Gαq-GTP.  Next,  we  sought  to  discern  the  cellular  responses  that  may  be  regulated  by  Gαq's  interaction  with  SMARCD3  (Gαq-SMARCD3).  To  begin,  we  pinpointed  the  localization  of  endogenous  SMARCD3  in  unperturbed  HEK293A  cells  with  fractionation  experiments.  SMARCD3  was  primarily  detected  in  the  nuclear  fraction.  Then,  we  utilized  in  vitro  and  cell-based  assays  to  show  that  SMARCD3  does  not  regulate  conventional  Gαq,  signaling,  which  is  likely  due  to  the  delayed  timecourse  of  Gαq-SMARCD3  relative  to  other  Gαq  interactors.  Finally,  we  unsuccessfully  attempted  to  elucidate  the  impact  of  Gαq-SMARCD3  on  gene  expression.  Our  findings  reveal  previously  unknown  interactions  between  Gαq  QL  and  proteins  involved  in  nuclear  processes  such  as  chromatin  remodeling  and  mRNA  splicing.  Moreover,  our  results  suggest  that  intracellular  Gαq  QL  interacts  with  a  distinct  pool  of  effectors,  including  SMARCD3,  to  achieve  potentially  unique  signaling  outcomes,  which  may  be  involved  in  uveal  melanoma  and  other  pathologies  driven  by  constitutively  active  Gαq,  signaling.  Finally,  our  results  underscore  the  need  for  further  investigation  of  the  intracellular  functions  of  Gα  subunits.
■590    ▼aSchool  code:  0127.
■650  4▼aPharmacology
■650  4▼aBiochemistry
■650  4▼aCellular  biology
■650  4▼aMolecular  biology
■650  4▼aGenetics
■653    ▼aG  protein
■653    ▼aSignal  transduction
■653    ▼aProximity  labeling
■653    ▼aChromatin  remodeling
■653    ▼aIntracellular  signaling
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■690    ▼a0487
■690    ▼a0379
■690    ▼a0369
■690    ▼a0307
■71020▼aUniversity  of  Michigan▼bChemical  Biology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-11B.
■790    ▼a0127
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17358141▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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