Biblioteca de péptido superpuestas a epitopos Qa-1 en una proteína
Summary
QA-1 (HLA-E en humanos) pertenece a un grupo de moléculas de histocompatibilidad no clásicas complejas 1b. Inmunización con epítopos de Unión-1-control de calidad se ha demostrado para aumentar la regulación inmune del tejido específico y mejorar varias enfermedades autoinmunes. Adjunto describimos una estrategia de biblioteca de péptidos superpuestas para la identificación de los epitopos de Qa-1 en una proteína.
Abstract
QA-1 (HLA-E en humanos) pertenece a un grupo de 1b complejo mayor de histocompatibilidad no clásicas moléculas (MHC-Ib). Los datos recientes sugieren que las moléculas de Qa-1 desempeñan papeles importantes en topografía las células para la integridad estructural y funcional, induciendo la regulación inmune y limitar las respuestas inmunes a las infecciones virales. Además, el aumento funcional de CD8 restringidas de 1 Qa+ T las células a través del epítopo inmunización ha demostrado efectos terapéuticos en varios modelos animales de enfermedad autoinmune, por ejemplo, encefalomielitis alérgica experimental, artritis inducida por colágeno y la diabetes no obesos. Por lo tanto, hay una necesidad urgente de un método que puede eficientemente y rápidamente identificar epítopos de Qa-1 funcionales en una proteína. Aquí, describimos un protocolo que utiliza CD8 restringidas de 1 Qa+ T cell líneas específicas para una biblioteca de péptidos (LPO) superpuestas para determinar Qa-1 epitopos en una proteína. Esta biblioteca OLP contiene péptidos traslapados 15-mer que cubren toda la longitud de una proteína y péptidos adyacentes se superponen por 11 aminoácidos. Mediante este protocolo, se identificaron recientemente un epítopo de Qa-1 9-mer en la glicoproteína del oligodendrocyte del myelin (MOG). Este epítopo MOG Qa-1 recién asignada fue demostrado para inducir CD8 específicos del epítopo, restringido a Qa-1+ T las células que mayor regulación inmune específicos de mielina. Por lo tanto, este protocolo es útil para la investigación futura de nuevos objetivos y funciones de CD8 restringidas de 1 Qa+ T las células.
Introduction
QA-1 pertenece a un grupo de 1b complejo mayor de histocompatibilidad no clásicas moléculas (MHC-Ib) en ratones. Su homólogo humano es HLA-E. Pruebas anteriores se ha demostrado que moléculas de Qa-1 funciones biológicas importantes. En primer lugar, las moléculas Qa-1 juegan un papel importante en la topografía de las células para la integridad estructural y funcional. En este sentido, Qa-1 moléculas han desarrollado varias estrategias para controlar la función normal de una célula. Una estrategia de este tipo permite Qa-1 moléculas para formar complejos con un péptido líder procesados (epitope), es decir, el control de calidad-1 determinante modificador (Qdm) que se procesa de moléculas clásicas de MHC-Ia en el retículo endoplásmico1. Estos complejos de control de calidad-1/Qdm luego mostrar en la superficie de una célula y enlazar a inhibitorio NKG2A receptores en las células NK para inhibir NK matando a actividad2. Si se pierde la expresión de moléculas MHC-Ia, una célula (por ejemplo, un maligno) se vuelve sensible a NK matando a2. La otra estrategia permite Qa-1 moléculas formar nuevos complejos de Qa-1/epítopos en la superficie de una célula que es deficiente en grifo (transportador asociado con el procesamiento de antígeno)3 o ERAAP (aminopeptidasa de retículo endoplasmático asociada a procesamiento de antígeno)4 (ambas deficiencias a menudo ocurren en las células malignas). La célula que expresa estos nuevos complejos de control de calidad-1/del epítopo puede reconocida y eliminada por la específica del epítopo CD8 restringidas de 1 Qa+ T las células. En segundo lugar, las moléculas de Qa-1 inducen regulación inmune5. En este sentido, Qa-1/epitopo complejos han demostrado estimular CD8+ las células reguladoras T (Treg) que son importantes para la prevención de daño inmune-mediado de uno mismo-tejidos6,7,8 ,9,10. En tercer lugar, CD8 restringidas de 1 Qa+ Treg células se ha demostrado que limitar las respuestas inmunes contra infección viral11.
Por lo tanto, el aumento específico de específicos del epítopo CD8 de Qa-1-restrictred+ T las células es una estrategia potencialmente prometedora para la eliminación de células anormales, para la mejora de la regulación inmune y para el control de la magnitud de respuesta inmune inducida por virus. Mientras que no se ha determinado si el aumento de específicos del epítopo CD8 restringidas de 1 Qa+ T las células pueden mejorar la vigilancia inmune y limitan la respuesta inmune inducida por virus, nuestros laboratorios y otros han demostrado claramente que inmunización con epitopos Qa-1 puede aumentar la función de CD8 restringidas de 1 Qa+ Treg células específicos para patógenos autoinmunes CD4+ T las células, hasta el eficiente control de CD4+ enfermedades autoinmunes mediada por células T en un modelos de variedad de animales tales como encefalomielitis alérgica experimental (un modelo animal de la esclerosis múltiple humana)6,10, artritis inducida por colágeno (un modelo animal de artritis reumatoide humana)7, y diabetes no obesos (un modelo animal de diabetes del tipo 1 humano)8. Además, hemos descubierto que la inmunización con un Qa-1 de tejidos específicos del epítopo conduce al control específico de la inflamación mediada inmune en ese tejido a través del aumento de CD8+ Treg células12. Los éxitos anteriores de los estudios preclínicos indican la necesidad de una evaluación completa de las Qa-1 epitopo vacunas para el tratamiento de enfermedades inmune-mediadas tejidos específicos y potencialmente para el tratamiento de otras enfermedades asociadas con deficiencias en el grifo y ERAAP.
En consecuencia, existe una demanda para una tecnología que puede confiablemente y rápidamente analizar epitopos Qa-1 en una proteína. En este sentido, se ha descrito un número limitado de epitopos biológicamente importantes de Qa-1. La mayoría de estos epitopos Qa-1 se identificaron casualmente durante el estudio de CD8+ T respuestas a bacterias13, las células deficientes en grifo3, las células deficientes en ERAAP4y las células que causan EAE6, de la célula 9. Por lo tanto, una técnica de alto rendimiento es deseable para la identificación de los epitopos de Qa-1 biológicamente importante en una proteína definida. A continuación, describimos una estrategia de biblioteca péptido (LPO) superpuestas que epitopos de Qa-1 funcionales en una proteína CD8 Qa-1-resrticted+ T cell líneas específicas para el grupo de la OLP (OLP_pool) de una proteína.
Protocol
Representative Results
Discussion
Aquí, hemos descrito un protocolo para el análisis Qa-1 epitopos en una proteína. En relación con este protocolo, varias otras estrategias también fueron divulgados previamente. Primero, trasplante allogeneic CD8+ líneas celulares T y clones fueron utilizados para la identificación del Qdm1. En segundo lugar, un motivo de Unión Qa-1 supuesto del análisis de Qdm fue utilizado para la identificación de la HSP60p216-224 y TCRBV8.1 del epítopo9,…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos a Penelope Garcia por su asistencia técnica y la preparación de este manuscrito. Este trabajo fue apoyado por una beca de innovación de investigación (RIG) desde el Departamento de medicina en la Universidad de Loma Linda (681205-2967) y una donación de piloto de la National Multiple Sclerosis Society (PP1685) para XT.
Materials
| The protein to be analyzed | N/A | N/A | Sequence of the protein can be obtained from NCBI |
| Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | Cat#: D2650 SIGMA | DMSO should be sterile and cell culture tested. |
| Kb-/-Db-/- mice | The Lackson Laboratory | Stock#: 019995 | We used Taconic H2-KbH2-Db doube knockout mice (Cat#: 4215-F and 4215-M) which however are not available anymore. |
| AIM V Serum Free Medium | ThermoFisher Scientific | Cat#: 12055091 | |
| 2-mercaptoethanol | ThermoFisher Scientific | Cat#: 21985023 | |
| Sodium pyruvate | ThermoFisher Scientific | Cat#: 11360070 | |
| Nonessential Amino Acids | ThermoFisher Scientific | Cat#: 11140076 | |
| Dynabeads CD8 Positive Isolation Kit | ThermoFisher Scientific | Cat#: 11333D | |
| Bio-Gel P-100 | Bio-Rad | Cat#: 150-4171 | |
| Phoshate Balanced Solution (PBS) | ThermoFisher Scientific | Cat#: 20012027 | |
| Trasfer pipette | Globe Scientific | Mfg#: 137238 | |
| Murine M-CSF | PeproTech | Cat#: 315-02 | |
| 48-well tissue culture plates | USA Scientific | Cat#: CC7682-7548 | |
| Corning Costar TC-treated Multiple well Plates, 96-well, V-shaped bottom | Sigma-Aldrich | Cat#: Z372129 Sigma | |
| 1ml deep 06-well PP plate, sterile | USA Scientific | Item#: 1896-1110 | |
| Recombinant murine IL-2 | PeproTech | Cat#: 212-12 | |
| Recombinant murine IL-7 | PeproTech | Cat#L: 217-17 | |
| Capture anti-IFN-γ antibody | BD Biosciences | Cat#: 551881 | |
| ELISPOT plate | Sigma-Aldrich | Cat#: S2EM004M99 | |
| C1R | ATCC | Cat#: ATCC CRL-1993 | |
| C1R.Qa-1b | Custom made (GenBank access#: NM_010398.3) | ||
| Qa-1 lentiviral vector | GeneCopoeia | Product#: Mm02955 | |
| Detection anti-IFN-γ antibody | BD Biosciences | Cat#: 551881 | |
| Tween20 | Sigma-Aldrich | Cat#: P9416 | |
| Streptavidin-HRP | BD Biosciences | Cat#: BD557630 | |
| AEC substrate | BD Biosciences | Cat#: 551951 | |
| ImmunoSpot Analyzer | ImmunoSpot | Any immunoSpot analyer should work for this purpose. |
References
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