Myeloisk medfödda signalering utbildningsavsnitt förordning av MALT1 Paracaspase aktivitet
Summary
MALT1 reglerar medfödd immunitet men hur detta sker är fortfarande oklara. Vi använde den selektiva MALT1 paracaspase hämmaren MLT-827 nysta MALT1 bidrag till medfödda signalering nedströms Toll-like eller C-typen lektin-liknande receptorer, visar att MALT1 reglerar produktionen av myeloisk cytokiner, och nedströms av C-typ lektin-liknande receptorer, selektivt.
Abstract
Förutom sin funktion i lymfoida celler, som har behandlats av ett flertal studier, spelar paracaspase MALT1 också en viktig roll i medfödda celler nedströms mönster erkännande receptorer. Bäst studerade är Dectin-1 och Dectin-2 medlemmarna av familjen typ C lektin-like receptor som inducerar en SYK – och CARD9-beroende signalering kaskad leder till NF-κB aktivering, på ett sätt som MALT1-beroende. Däremot kan Toll-liknande receptorer (TLR), såsom TLR-4, sprida NF-κB aktiveringen utan signal via en MYD88/IRAK-beroende kaskad. Ändå, om MALT1 kan bidra till TLR-4 signalering har förblivit oklar. Senaste bevis med MLT-827, en potent och selektiv hämmare av MALT1 paracaspase aktivitet, indikerar att TNF-produktion nedströms av TLR-4 i mänskliga myeloida celler är oberoende av MALT1, i motsats till TNF-produktion nedströms Dectin-1, vilket är MALT1 beroende. Här tog vi upp MALT1 selektiv engagemang i mönsterigenkänning avkänning ytterligare, med hjälp av olika mänskliga och mus cellulära preparat, och stimulering av Dectin-1, MINCLE eller TLR-4 vägar. Vi gav också ytterligare insikter genom att utforska cytokiner bortom TNF-, och genom att jämföra MLT-827 till en SYK-hämmare (Cpd11) och en IKK hämmare (AFN700). Sammantaget kan informationen ytterligare bevis för MALT1-beroendet av typ C lektin-like receptor — signalering i motsats till TLR-signalering.
Introduction
Paracaspase aktiviteten av MALT1 (Mucosa-associerade lymfoida vävnad lymfom translokation protein 1) avslöjades i 20081,2. Sedan dess har har ett antal studier rapporterat sitt kritiska bidrag till antigen receptorn svaren i lymfocyter. Genetiska modeller i musen samt farmakologi data stödjer en nyckelroll i T-celler, T-cells beroende autoimmunitet och B-cells lymfom inställningar3,4. I lymfocyter, MALT1 paracaspase aktivering sker vid montering av en CARD11-BCL10-MALT1 komplexa5, som utlöses av antigen-receptor proximala signalering nedströms av T – eller B-cells receptor. Det finns också gott om bevis för att en liknande CARD9-BCL10-MALT1 komplexet är viktigt för föröknings signaler nedströms av typ C lektin-liknande receptorer (Fullmäktigeledamot), e.g., Dectin-1, Dectin-2 och MINCLE i myeloida celler6,7. Dectin-1 har studerats särskilt väl då denna väg är kritisk för värd försvar mot svampinfektioner8,9. Innebörden av MALT1 i Toll-liknande receptorer (TLR) vägar, dock förblivit kontroversiell10. Senaste rönen i mänskliga myeloida celler uteslutit en direkt roll för MALT1 paracaspase aktivitet i regleringen av TNF-produktion nedströms av TLR-411.
I den nuvarande arbetet använde vi olika experimentella inställningarna och stimulerande förhållanden i mänskliga och mus myeloida celler sond medfödda signalvägar, förlitar sig på specifika farmakologiska verktyg-hämmare och mätning av cytokin produktion.
Protocol
Representative Results
Discussion
I detta arbete använde vi enkla experimentella inställningar att studera signalvägar i mänskliga och mus medfödda celler och förhöra sitt beroende MALT1 proteolytiska funktion. Expanderande på föregående arbete11, visade vår studie att MALT1 paracaspase aktivitet styr typ C lektin-like receptor inducerad cytokin produktion, inklusive TNF-α. Däremot var TLR-4-inducerad TNF-α oberoende av MALT1 hos båda arterna. Sammantaget bekräftas dessa uppgifter den MALT1/CBM signalosome nedströ…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi tackar Elsevier om deras tillstånd (licens antal 4334770630127) att återge här figur 2A från Unterreiner et al. (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 |
Referências
- 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).
