Molekulare und physiologische Funktion von IRAG2 in Thrombozyten und im Pankreas

Das Inositol-1,4,5-trisphosphat Rezeptor assoziierte 2 (IRAG2) wird auch als Jaw1 oder lymphoid restricted membrane protein (LRMP) bezeichnet und ist über seine C-terminale Transmembrandomäne am endoplasmatischen Retikulum (ER) verankert. Exprimiert wird IRAG2 vor allem in lymphatischen Geweben und Zellen, wie Thymus, Milz, B-Zelllinien oder T-Zelllinien, aber auch in nicht lymphatischen Organen und Zellen, wie Sinusknoten, Geschmacksknospen vom Typ süß, bitter und umami oder in Bürstenzellen des Darms. Im Rahmen dieser Arbeit wird nun auch eine Expression von IRAG2 in Thrombozyten sowie im Pankreas gezeigt. Die coiled-coil-Domäne von IRAG2 zeigt eine ausgeprägte Homologie zu der des Inositol-1,4,5-trisphosphat Rezeptor assoziierten cGMP Kinase Substrats 1 (IRAG1). Diese Domäne ist für die Interaktion von IRAG1 mit den IP₃-Rezeptoren (IP₃R) entscheidend. Eine Interaktion von IRAG2 mit dem IP₃R3 ist bereits in transfizierten COS7-Zellen beschrieben, außerdem ist eine Interaktion mit dem IP₃R2 in intestinalen Bürstenzellen gezeigt. Auch in Thrombozyten und im Pankreas kann nun in der vorliegenden Arbeit eine Interaktion von IRAG2 mit den IP₃-Rezeptor Subtypen 1, 2 und 3 nachgewiesen werden. Erstmals kann damit auch die Interaktion mit dem IP₃R1 bewiesen werden. IRAG1 bildet zusammen mit der PKGIβ sowie dem IP₃R1 einen trimären Komplex. Nach Phosphorylierung durch die PKGIβ hemmt IRAG1 die Ca²⁺-Freisetzung aus dem ER und somit auch die Thrombozytenaggregation. In der vorliegenden Arbeit wurden die Interaktionspartner von IRAG2 in Thrombozyten untersucht. Eine stabile Interaktion von IRAG2 und der PKGIβ wird dabei nicht nachgewiesen. Allerdings kann gezeigt werden, dass IRAG2 in Thrombozyten nach Stimulation durch cGMP-Analoga phosphoryliert wird. Da IRAG2 in Thrombozyten mit den IP₃-Rezeptor Subtypen 1, 2 und 3 interagiert, wurde der Einfluss von IRAG2 auf die Ca²⁺-Freisetzung sowie die Thrombozytenaggregation untersucht. Zudem wurde die NO/cGMP-abhängige Hemmung der Thrombozytenaggregation betrachtet. Dabei zeigt sich in IRAG2-KO Thrombozyten eine signifikant verringerte Ca²⁺-Freisetzung, verglichen mit dem IRAG2-WT, was sich auch auf die Aggregabilität der Thrombozyten auswirkt. Die Thrombozyten von IRAG2-KO Tieren weisen eine verringerte Aggregationsrate auf, verglichen mit dem IRAG2-WT. Bei Stimulation mit dem cGMP-Analogon 8-pCPT-cGMP sowie dem NO-Donor SNP ist die Aggregationshemmung in den Thrombozyten der IRAG2-KO Tiere sogar noch stärker ausgeprägt als in denen der IRAG2-WT Tiere. Alle diese Daten deuten darauf hin, dass IRAG2, nach Aktivierung des NO/cGMP/PKG-Signalweges, durch die PKGI phosphoryliert wird und somit die Ca²⁺-Freisetzung aus dem ER fördert. Dies wiederum resultiert in einer verstärkten Thrombozytenaggregation. Aus diesem Grund kann IRAG2 möglichweise als der Gegenspieler zu IRAG1 in Thrombozyten angesehen werden. IRAG2 wird im Rahmen dieser Arbeit im exokrinen Pankreas im apikalen Bereich der Azinus-Zellen lokalisiert. Diese Zelltypen sind für die Sekretion von Verdauungsenzymen von Bedeutung. Im Pankreas interagiert IRAG2 mit den IP₃-Rezeptor Subtypen 1, 2 und 3, die ebenso vor allem im apikalen Teil der Azinus-Zellen exprimiert werden. In der vorliegenden Arbeit kann im IRAG2-KO eine Verringerung der Expression des IP₃R2 sowie eine Erhöhung der IP₃R3 Expression nachgewiesen werden. Die basale Ca²⁺-Freisetzung ist dabei im IRAG2-KO signifikant verringert, verglichen mit dem IRAG2-WT. Dies resultiert auch in einer verringerten basalen Amylase-Sekretion. Durch die verminderte basale Amylase-Sekretion im IRAG2-KO bleibt mehr Amylase in den zymogenen Granula der Azinus-Zellen zurück. Dies scheint jedoch weder einen signifikanten Einfluss auf die Menge der Granula noch auf die Morphologie der Azini zu haben. Die IRAG2-KO Tiere entwickeln sich auch hinsichtlich ihrer Körpergewichte annähernd normal, was letztlich zu der Annahme führt, dass es durch die verminderte basale Amylase-Sekretion zu keiner signifikanten Beeinträchtigung der Verdauung von Nahrungsbestandteilen kommt und die verringerte Amylase-Sekretion somit ausgeglichen werden kann. IRAG2 fördert damit die basale Ca²⁺ Freisetzung, möglicherweise durch eine Aktivierung der IP₃-Rezeptoren. Bei Stimulation mit Carbachol hingegen wird in den IRAG2-KO Azinus-Zellen – normalisiert auf die basale Ca²⁺-Menge – mehr Ca²⁺ freigesetzt als im IRAG2-WT. Dies könnte auf einen Kompensationsmechanismus in den IRAG2-KO Azinus-Zellen zurückzuführen sein, durch den die verringerte basale Ca²⁺-Menge ausgeglichen werden soll. Auch die Frequenz von Ca²⁺-Oszillationen ist im IRAG2-KO höher als im IRAG2-WT. Die Ursache hierfür könnte eine Modulation der IP₃-Rezeptoren durch IRAG2 sein oder aber auch ein kompensatorischer Mechanismus zum Ausgleich der verminderten basalen Ca²⁺-Freisetzung

Towards a Model of Olympic Social Capital : Theory and Early Evidence

Towards a model of Olympic social capital: Theory and early evidence Social capital in sports has become an increasingly studied topic. In particular, it has been argued that social capital is created by value-based cultural practices and social exchanges with respect to sport participation and sporting events. However, empirical evidence is scarce and does not capture causal relationships in the process of social capital creation. A general criticism in the social capital literature is that the existing theory falls short of modelling causalities in more detail. Therefore, this paper attempts to develop a causal model of social capital formation within the Olympic movement. It is an exemplary case because of the global esteem of the Olympic Games and their value foundation in Olympism. The worldwide awareness of the Olympics moreover creates social capital among spectators. However, the process of how the perception of Olympic values by spectators is transformed into Olympic social capital is not well understood. Thus, the theoretical modelling focuses on the so-called bridging capital accumulated by Olympic spectators. It is reasoned that the interrelationship of the three Olympic key values of respect, friendship and excellence is perceived and adopted by live spectators via a cyclic process of simultaneous experience resulting in a sustainable episodic memory. In contrast, broadcast spectators develop a dichotomous semantic memory, more influenced by socio-economic tensions caused by the commodification of the Olympic value of excellence. Hence, the live Olympic capital tends to be larger than the broadcast Olympic capital. The plausibility of the model’s propositions is illustrated by data from a cluster sample (N=1,703) of German broadcast spectators of and visitors to the 2016 Summer Olympics and 2016 Winter Youth Olympic Games. The basic proposition of the larger live Olympic capital is confirmed, while the evidence for the emotional exposure and socio-economic environment when experiencing the event is mixed

Novel Functional Features of cGMP Substrate Proteins IRAG1 and IRAG2

The inositol triphosphate-associated proteins IRAG1 and IRAG2 are cGMP kinase substrate proteins that regulate intracellular Ca2+. Previously, IRAG1 was discovered as a 125 kDa membrane protein at the endoplasmic reticulum, which is associated with the intracellular Ca2+ channel IP3R-I and the PKGIβ and inhibits IP3R-I upon PKGIβ-mediated phosphorylation. IRAG2 is a 75 kDa membrane protein homolog of IRAG1 and was recently also determined as a PKGI substrate. Several (patho-)physiological functions of IRAG1 and IRAG2 were meanwhile elucidated in a variety of human and murine tissues, e.g., of IRAG1 in various smooth muscles, heart, platelets, and other blood cells, of IRAG2 in the pancreas, heart, platelets, and taste cells. Hence, lack of IRAG1 or IRAG2 leads to diverse phenotypes in these organs, e.g., smooth muscle and platelet disorders or secretory deficiency, respectively. This review aims to highlight the recent research regarding these two regulatory proteins to envision their molecular and (patho-)physiological tasks and to unravel their functional interplay as possible (patho-)physiological counterparts

IRAG2 Interacts with IP3-Receptor Types 1, 2, and 3 and Regulates Intracellular Ca2+ in Murine Pancreatic Acinar Cells

The inositol 1,4,5-triphosphate receptor-associated 2 (IRAG2) is also known as Jaw1 or lymphoid-restricted membrane protein (LRMP) and shares homology with the inositol 1,4,5-triphosphate receptor-associated cGMP kinase substrate 1 (IRAG1). IRAG1 interacts with inositol trisphosphate receptors (IP3 receptors /IP3R) via its coiled-coil domain and modulates Ca2+ release from intracellular stores. Due to the homology of IRAG1 and IRAG2, especially in its coiled-coil domain, it is possible that IRAG2 has similar interaction partners like IRAG1 and that IRAG2 also modulates intracellular Ca2+ signaling. In our study, we localized IRAG2 in pancreatic acinar cells of the exocrine pancreas, and we investigated the interaction of IRAG2 with IP3 receptors and its impact on intracellular Ca2+ signaling and exocrine pancreatic function, like amylase secretion. We detected the interaction of IRAG2 with different subtypes of IP3R and altered Ca2+ release in pancreatic acinar cells from mice lacking IRAG2. IRAG2 deficiency decreased basal levels of intracellular Ca2+, suggesting that IRAG2 leads to activation of IP3R under unstimulated basal conditions. Moreover, we observed that loss of IRAG2 impacts the secretion of amylase. Our data, therefore, suggest that IRAG2 modulates intracellular Ca2+ signaling, which regulates exocrine pancreatic function

Function of IRAG2 Is Modulated by NO/cGMP in Murine Platelets

Inositol 1,4,5-triphosphate receptor-associated 2 (IRAG2) is a type II membrane protein located at the endoplasmic reticulum. It is a homologue of inositol 1,4,5-triphosphate receptor-associated cGMP kinase substrate 1 (IRAG1), a substrate protein of cGMP-dependent protein kinase I (PKGI), and is among others expressed in platelets. Here, we studied if IRAG2 is also located in platelets and might be a substrate protein of PKGI. IRAG2 was detected in platelets of IRAG2-WT animals but not in those of IRAG2-KO animals. Next, we validated by co-immunoprecipitation studies that IRAG2 is associated with IP3R1-3. No direct stable interaction with PKGIβ or with IRAG1 was observed. Phosphorylation of IRAG2 in murine platelets using a Ser/Thr-specific phospho-antibody was found in vitro and ex vivo upon cGMP stimulation. To gain insight into the function of IRAG2, platelet aggregation studies were performed using thrombin and collagen as agonists for treatment of isolated IRAG2-WT or IRAG2-KO platelets. Interestingly, platelet aggregation was reduced in the absence of IRAG2. Pretreatment of wild type or IRAG2-KO platelets with sodium nitroprusside (SNP) or 8-pCPT-cGMP revealed a further reduction in platelet aggregation in the absence of IRAG2. These results show that IRAG2 is a substrate of PKGI in murine platelets. Furthermore, our results indicate that IRAG2 is involved in the induction of thrombin- or collagen-induced platelet aggregation and that this effect is enhanced by cGMP-dependent phosphorylation of IRAG2. As IRAG1 was previously shown to inhibit platelet aggregation in a cGMP-dependent manner, it can be speculated that IRAG2 exerts an opposing function and might be an IRAG1 counterpart in murine platelets

Novel Functional Features of cGMP Substrate Proteins IRAG1 and IRAG2

The inositol triphosphate-associated proteins IRAG1 and IRAG2 are cGMP kinase substrate proteins that regulate intracellular Ca2+. Previously, IRAG1 was discovered as a 125 kDa membrane protein at the endoplasmic reticulum, which is associated with the intracellular Ca2+ channel IP3R-I and the PKGIβ and inhibits IP3R-I upon PKGIβ-mediated phosphorylation. IRAG2 is a 75 kDa membrane protein homolog of IRAG1 and was recently also determined as a PKGI substrate. Several (patho-)physiological functions of IRAG1 and IRAG2 were meanwhile elucidated in a variety of human and murine tissues, e.g., of IRAG1 in various smooth muscles, heart, platelets, and other blood cells, of IRAG2 in the pancreas, heart, platelets, and taste cells. Hence, lack of IRAG1 or IRAG2 leads to diverse phenotypes in these organs, e.g., smooth muscle and platelet disorders or secretory deficiency, respectively. This review aims to highlight the recent research regarding these two regulatory proteins to envision their molecular and (patho-)physiological tasks and to unravel their functional interplay as possible (patho-)physiological counterparts