Upptäckt av Neu1 Sialidase aktivitet i regleringen av Toll-like receptor aktivering
Summary
Den sialidase-analysen är en enkel teknisk metod som kommer att belysa nya molekylära mekanism (er) TLR sensorer av mikrobiella infektioner och engagemang i inflammatoriska sjukdomar på receptornivå på cellytan av levande makrofager.
Abstract
Däggdjur Toll-like receptorer (TLRs) är en familj av receptorer som känner igen patogen-associerade molekylära mönster. Inte bara är TLRs avgörande sensorer av mikrobiell (t.ex. virus, bakterier och parasiter) infektioner, spelar de också en viktig roll i patofysiologin för infektionssjukdomar, inflammatoriska sjukdomar, och eventuellt i autoimmuna sjukdomar. Därför måste intensitet och varaktighet av TLR respons mot infektionssjukdomar bli hårt kontrollerad. Härav följer att förstå den strukturella integriteten av sensor receptorer, deras samspel ligand och signalering komponenter är avgörande för efterföljande immunologiska skydd. Det skulle också ge stora möjligheter för sjukdom förändring genom sensorn manipulation. Även om signalvägar i TLR sensorer är väl definierade, de parametrar som styr samspelet mellan sensorer och deras ligander fortfarande dåligt definierade. Vi har nyligen identifierat en ny mekanism för TLR aktivering av dess naturliga ligand, som inte tidigare har observerats 1,2. Det tyder på att ligand-inducerad TLR aktivering är hårt kontrollerad av Neu1 sialidase aktivering. Vi har också rapporterat att Neu1 hårt reglerar neurotrophin receptorer som TrkA och TrkB 3, som innebär Neu1 och matris metalloproteinas-9 (MMP-9) överhörning i komplexa med receptorer 4. Den sialidase analysen har initialt använda för att hitta en ny ligand, thymoquinone i aktivering av Neu4 sialidase på cellytan av makrofager, dendritiska celler och fibroblaster via GPCR Gαi proteiner och MMP-9 5. För TLR-receptorer, våra data tyder på att Neu1 sialidase redan komplex med TLR-2, -3 och -4 receptorer, och är inducerad på ligandbindande till antingen receptorn. Aktivt Neu1 sialidase hydrolyserar sialyl α-2 ,3-kopplade β-galactosyl rester långt från ligandbindande att ta bort steriska hinderance till TLR-4 dimerization, MyD88/TLR4 komplexa rekrytering, NFkB aktivering och pro-inflammatoriska reaktioner cell. I ett samarbetsprojekt rapport har Neu1 sialidase visat att reglera fagocytos i makrofager celler 6. Sammantaget har sialidase-analysen gett oss kraftfulla insikter till de molekylära mekanismer ligand-inducerad aktivering av receptorn. Även om den exakta relationen mellan Neu1 sialidase och aktivering av TLR har Trk receptorer ännu inte helt klarlagd, skulle det innebära en ny eller banbrytande på vägar cell reglering.
Protocol
Discussion
Med hjälp av nyutvecklade test för att upptäcka sialidase aktiviteten i levande macrophage celler 2 har vi använt denna teknik för att upptäcka sialidase aktivitet i ligand-inducerad sialidase aktiviteten i levande BMC-2 makrofag celler i ett dosberoende sätt samt i levande DC-2.4 dendritiska celler , HEK-TLR4/MD2, HEK293, SP1 bröst adenocarcinom celler, mänskliga WT och 1140F01 och WG0544 typ I sialidosis fibroblast celler. Neuraminidashämmare som Tamiflu (oseltamivir fosfat) hämmade thymoquinone-…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Partiellt stöd genom bidrag till MRS är från naturvetenskaplig och teknisk forskning Council of Canada (NSERC), Harry Botterell Stiftelsen för neurovetenskap, ARC, och Garfield Kelly kardiovaskulär forskning och utvecklingsfonden. Vägverket är en mottagare av Queens University Research Award och Robert J. Wilson Fellowship. PJ är mottagare av drottningens Graduate Award och Robert J. Wilson Fellowship. AG och SA är mottagare av drottningens Graduate Award. SF var mottagare av Ontario Graduate Scholarship inom vetenskap och teknik (OGSST). AG är mottagare av drottningens Franklin Bracken Graduate Scholarship. SA är mottagare av drottningens RS McLaughlin Graduate Scholarship.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| DMEM | Gibco, Rockville, MD | |||
| 4-MUNANA | Biosynth International Inc., Itasca, IL, USA | |||
| Fetal calf serum | HyClone, Logan, Utah, USA | |||
| DakoCytomation, Fluorescent Mounting Media | DAKO North America, Inc., Carpintenia, CA | S3023 | 15 mL | |
| Tamiflu (Oseltamivir Phosphate) | Hoffman La Roche |
References
- Amith, S. R. Neu1 desialylation of sialyl alpha-2,3-linked beta-galactosyl residues of TOLL-like receptor 4 is essential for receptor activation and cellular signaling. Cell Signal. 22, 314-324 (2010).
- Amith, S. R. Dependence of pathogen molecule-induced Toll-like receptor activation and cell function on Neu1 sialidase. Glycoconjugate Journal. 26, 1197-1212 (2009).
- Woronowicz, A. Dependence of neurotrophic factor activation of Trk tyrosine kinase receptors on cellular sialidase. Glycobiology. 17, 10-24 (2007).
- Jayanth, P., Amith, S. R., Gee, K., Szewczuk, M. R. Neu1 Sialidase and Matrix Metalloproteinase-9 Cross-talk is Essential for Neurotrophin Activation of Trk Receptors and Cellular Signaling. Cell. Signal. 22, 1193-1205 (2010).
- Finlay, T. M., Jayanth, P., Amith, S. R., Glimour, A., Guzzo, C., Gee, K., Beyaert, R., Szewczuk, M. R. Thymoquinone from nutraceutical black cumin oil activates Neu4 sialidase in live macrophage, dendritic, and normal and type I sialidosis human fibroblast cells via GPCR Gαi proteins and matrix metalloproteinase-9. Glycoconj J. 27, 329-348 (2010).
- Seyrantepe, V. Regulation of Phagocytosis in Macrophages by Neuraminidase 1. Journal of Biological Chemistry. 285, 206-215 (2010).
