Myeloïde aangeboren signalering Pathway regelgeving door MALT1 Paracaspase activiteit
Summary
MALT1 regelt aangeboren immuniteit, maar hoe dit gebeurt blijft vaag. We gebruikten de selectieve MALT1 paracaspase remmer MLT-827 te ontrafelen van de bijdrage van MALT1 aan het aangeboren signalering stroomafwaarts van Toll-like of C-type lectine-achtige receptoren, aan te tonen dat MALT1 de productie van myeloïde cytokines regelt, en “downstream” C-type lectine-achtige receptoren, selectief.
Abstract
Naast zijn functie in de lymfoïde cellen, die door tal van studies is gericht, speelt de paracaspase MALT1 ook een belangrijke rol bij aangeboren cellen stroomafwaarts van patroon erkenning receptoren. Beste studeerde zijn de Dectin-1 en Dectin-2 leden van de C-type lectine-achtige receptor familie die een Unnethes – en CARD9-afhankelijke signalering cascade die leiden tot activering van NF-recombination, in een MALT1-afhankelijke manier induceren. Door contrast, Toll-like receptors (TLR), zoals TLR-4, propageren NF-recombination activering maar signaal via een MYD88/IRAK-afhankelijke cascade. Toch, of MALT1 kunnen bijdragen aan de TLR-4 signalering bleef onduidelijk. Recente blijkt met MLT-827, een krachtige en selectieve remmer van MALT1 paracaspase activiteit, dat TNF-productie stroomafwaarts van TLR-4 in menselijke myeloïde cellen is onafhankelijk van de MALT1, in tegenstelling tot de TNF-productie stroomafwaarts van Dectin-1, die MALT1 afhankelijk. Hier, wij gericht de selectieve betrokkenheid van MALT1 in de patroonherkenning sensing verder, met behulp van een verscheidenheid van mens en muis cellulaire preparaten, en stimulatie van Dectin-1, MINCLE of TLR-4 trajecten. Wij voorzien ook aanvullende inzichten door het verkennen van cytokines beyond TNF- en door het vergelijken van MLT-827 een inhibitor van Unnethes (Cpd11) en een IKK-remmer (AFN700). Collectief, de verstrekte gegevens verder bewijs voor de MALT1-afhankelijkheid van C-type lectine-achtige receptor — signalering daarentegen aan TLR-signalering.
Introduction
De activiteit van de paracaspase van MALT1 (Mucosa-geassocieerde lymfoïde weefsel lymfoom translocatie eiwit 1) werd geopenbaard in 20081,2. Sindsdien hebben een aantal studies zijn kritische bijdrage aan antigeen receptor reacties in lymfocyten gemeld. Genetische modellen in de muis, alsmede farmacologie gegevens ondersteunen een sleutelrol in de T-cellen, T-cel afhankelijke autoimmuniteit en B-cel lymfoom instellingen3,4. In lymfocyten, MALT1 paracaspase activering treedt op bij montage van een CARD11-BCL10-MALT1 complex5, die is veroorzaakt door antigeen-receptor proximale signalering stroomafwaarts van de T – of B-cel-receptoren. Er is ook voldoende bewijs dat een soortgelijke CARD9-BCL10-MALT1-complex belangrijk is voor het teeltmateriaal signalen stroomafwaarts van C-type lectine-achtige receptoren (CLLR), bijvoorbeeld, Dectin-1 en Dectin-2 MINCLE in myeloïde cellen6,7. Dectin-1 is bijzonder goed onderzocht omdat dit traject is van cruciaal belang voor de verdediging van de gastheer tegen schimmelinfecties8,9. Implicatie van MALT1 in de Toll-like receptor (TLR) wegen, is echter omstreden10gebleven. Recente gegevens in menselijke myeloïde cellen zijn uitgesloten van een directe rol voor MALT1 paracaspase activiteit in de regulering van de TNF-productie stroomafwaarts van TLR-411.
In het huidige werk, we gebruikten verschillende experimentele instellingen en stimulerend voorwaarden in mens en muis myeloïde cellen sonde aangeboren signaalroutes, afhankelijk van de specifieke farmacologische tool-remmers en meting van cytokine productie.
Protocol
Representative Results
Discussion
In dit werk gebruikten we eenvoudige experimentele instellingen te bestuderen signaalroutes in mens en muis aangeboren cellen, en hun afhankelijkheid van MALT1 Proteolytische functie ondervragen. Uitbreiding op de eerdere werk11, onze studie toonde aan dat MALT1 paracaspase activiteit controles C-type lectine-achtige receptor geïnduceerde cytokine productie, met inbegrip van TNF-α. Daarentegen was de TLR-4-geïnduceerde TNF-α onafhankelijk van MALT1 in beide soorten. Deze gegevens bevestigd col…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wij danken voor hun vergunning (registratienummer 4334770630127) te reproduceren hier figuur 2A van Unterreiner et al. Elsevier (2017).
Materials
| 100 µm nylon cell strainer | Sigma | CLS431752 | |
| 14 ml Falcon tube | BD Falcon | 352057 | |
| 15 mL Falcon tube | Falcon | 352090 | |
| 50 mL Falcon tube | Falcon | 352070 | |
| 6 well plates | Costar | 3516 | |
| 96 well flat-bottom plate, with low evaporation lid | Costar | 3595 | |
| 96 well V-bottom plate | Costar | 734-1798 | |
| Ammonium Chloride – NH4Cl | Sigma | A9434 | |
| Assay diluent RD1-W ELISA | R&D | 895038 | Assay diluent |
| Cell culture microplate, 384 well, black | Greiner | 781986 | |
| Depleted Zymosan | Invivogen | tlrl-dzn | now: tlrl-zyd |
| Dimethyl sulfoxide | Sigma | D2650 | DMSO |
| EDTA-Na2 | Sigma | E5134 | Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate |
| ELISA muTNF-α | R&D | SMTA00 | |
| Ficoll-Paque Plus | GE Healthcare | 17-1440-03 | |
| gentleMACS C tubes | MACS Miltenyi Biotec | 130-096-334 | |
| gentleMACS dissociator | MACS Miltenyi Biotec | 130-093-235 | |
| GM-CSF | Novartis | – | |
| Heat-inactivated Fetal bovine serum | Gibco | 10082 | FBS |
| HTRF hu IL-23 | CisBio | 62HIL23PEG | |
| HTRF hu TNF-α | CisBio | 62TNFPEC | |
| HTRF reconstitution buffer | CisBio | 62RB3RDE | 50mM Phosphate buffer, pH 7.0, 0.8M KF, 0.2% BSA |
| IFN-γ | R&D | L4516 | |
| IL-4 | Novartis | – | |
| Isoflurane | Abbott | Forene | |
| Lipopolysaccharides (LPS) | Sigma | L4391 | LPS used in human samples |
| Lipopolysaccharides | Sigma | L4516 | LPS used in murine samples |
| Lysis buffer | Self-made | – | 155 mM NH4Cl, 10 mM KHCO3, 1 mM EDTA, pH 7.4 |
| Magnet | Stemcell | 18001 | |
| Microplate, 384 well white | Greiner | 784075 | |
| Monocytes enrichment kit | Stemcell | 19059 | |
| Nalgene Mr. Frosty Cryo 1 °C Freezing Container | Nalgene | 5100-0001 | cooling device (containing Propanol-2) |
| PBS 1x pH 7.4 [-] CaCl2 [-] MgCl2 | Gibco | 10010 | Phosphate-buffered saline |
| Penicillin/Streptomycin | Gibco | 15140 | Pen/Strep |
| Potassium bicarbonate – KHCO3 | Sigma | P9144 | |
| PrestoBlue | Invitrogen | A13262 | Resazurin solution for viability assessment |
| Propanol-2 | Merck | 1.09634 | |
| Read buffer | MesoScale Discovery | R92TC-3 | Tris-based buffer containing tripropylamine |
| Recovery cell culture freezing medium | Gibco | 12648-010 | freezing medium |
| Roswell Park Memorial Institute Medium (RPMI) with Glutamax | Gibco | 61870 | + 10% FBS for iMoDCs + 10% FBS + 1 mM Sodium Pyruvate + 100 U/mL Pen/Strep + 5 µM β-mercaptoethanol for human PBMCs and monocytes + 10% FBS + Pen/Strep + 5 µM β-mercaptoethanol for murine splenocytes |
| Separation buffer | Self-made | – | PBS pH 7.4 + 2% FBS + 1 mM EDTA pH 8.0 |
| Sodium Pyruvate | Gibco | 11360 | |
| Trehalose-6,6-dibehenate | Invivogen | tlrl-tdb | TDB |
| Tween 20 | Sigma | P7949 | Polysorbate 20 |
| UltraPure 0.5 M EDTA pH 8.0 | Invitrogen | 15675 | Ethylenediaminetetraacetic acid |
| Viewseal sealer | Greiner BioOne | 676070 | |
| V-PLEX Proinflammatory Panel 1 Human Kit | MesoScale Discovery | K15049D | electrochemiluminescent multiplex assay (IL-1β, TNF-α, IL-6, IL-8) |
| β-Mercaptoethanol | Gibco | 31350 |
References
- Coornaert, B., et al. T cell antigen receptor stimulation induces MALT1 paracaspase-mediated cleavage of the NF-kappaB inhibitor A20. Nature immunology. 9 (3), 263-271 (2008).
- Rebeaud, F., et al. The proteolytic activity of the paracaspase MALT1 is key in T cell activation. Nature immunology. 9 (3), 272-281 (2008).
- Jaworski, M., Thome, M. The paracaspase MALT1: Biological function and potential for therapeutic inhibition. Cellular and Molecular Life Sciences. 73 (3), 459-473 (2016).
- Meininger, I., Krappmann, D. Lymphocyte signaling and activation by the CARMA1-BCL10-MALT1 signalosome. Biological Chemistry. 397 (12), 1315-1333 (2016).
- Qiao, Q., et al. Structural architecture of the CARMA1/Bcl10/MALT1 signalosome: nucleation-induced filamentous assembly. Molecular cell. 51 (6), 766-779 (2013).
- Gross, O., et al. Card9 controls a non-TLR signalling pathway for innate anti-fungal immunity. Nature. 442 (7103), 651-656 (2006).
- Chiffoleau, E. C-type lectin-like receptors as emerging orchestrators of sterile inflammation represent potential therapeutic targets. Frontiers in Immunology. 9 (FEB), 1-9 (2018).
- Taylor, P. R., et al. Dectin-1 is required for beta-glucan recognition and control of fungal infection. Nature Immunology. 8 (1), 31-38 (2007).
- Lanternier, F., et al. Primary immunodeficiencies underlying fungal infections. Current opinion in pediatrics. 25 (6), 736-747 (2013).
- Thome, M. Multifunctional roles for MALT1 in T-cell activation. Nature reviews. Immunology. 8 (7), 495-500 (2008).
- Unterreiner, A., Stoehr, N., Huppertz, C., Calzascia, T., Farady, C. J., Bornancin, F. Selective MALT1 paracaspase inhibition does not block TNF-α production downstream of TLR-4 in myeloid cells. Immunology Letters. , 48-51 (2017).
- Strasser, D., et al. Syk Kinase-Coupled C-type Lectin Receptors Engage Protein Kinase C-δ to Elicit Card9 Adaptor-Mediated Innate Immunity. Immunity. 36 (1), 32-42 (2012).
- Jaworski, M., et al. Malt1 protease inactivation efficiently dampens immune responses but causes spontaneous autoimmunity. The EMBO journal. 33 (23), 2765-2781 (2014).
- Yu, J. W., et al. MALT1 protease activity is required for innate and adaptive immune responses. PLoS ONE. 10 (5), 1-20 (2015).
- Bardet, M., et al. The T-cell fingerprint of MALT1 paracaspase revealed by selective inhibition. Immunology and Cell Biology. 96 (1), 81-99 (2018).
- Thoma, G., et al. Discovery and profiling of a selective and efficacious syk inhibitor. Journal of Medicinal Chemistry. 58 (4), 1950-1963 (2015).
- Bauer, B., Steinle, A. HemITAM: A single tyrosine motif that packs a punch. Science Signaling. 10 (508), 1-10 (2017).
- Gringhuis, S. I., et al. Selective c-Rel activation via Malt1 controls anti-fungal TH-17 immunity by dectin-1 and dectin-2. PLoS Pathogens. 7 (1), (2011).
- Dufner, A., Schamel, W. W. B cell antigen receptor-induced activation of an IRAK4-dependent signaling pathway revealed by a MALT1-IRAK4 double knockout mouse model. Cell Communication and Signaling. 9 (1), 6 (2011).
- Phelan, J. D., et al. A multiprotein supercomplex controlling oncogenic signalling in lymphoma. Nature. , (2018).
