Sap-specifikus fehérjekölcsönhatások azonosítása és szerepük a T-limfocita funkciókban = Identification of sap-specific protein interactions in T-cells and their role in T-cell function

A pályázat fő célkitűzése a SLAM (signaling limfocilymphocyte activation molecule) koreceptor molekula immunregulációs szerepének vizsgálata volt. A SAP (SLAM associated protein ) és az EAT-2 (Ewing Sarcoma Associated Transcript-2) szerepe a SLAM család receptorainak szignalizációs folyamataiban bizonyított. Kimutattuk, hogy a SAP és az EAT-2 molekula a Fyn molekulán kívül a Hck, az Lck a Lyn, és az Fgr kinázzal is képes kapcsolódni. Ezen interakciók nem az SH3, hanem a kináz domén kapcsolódásával jönnek létre. A src-családba tartozó kinázok aktivitásának szabályozása a kináz doménnel történő interakción keresztül eddig ismeretlen, így az általunk felfedezett interakciók egy új szabályozó mechanizmus megismeréséhez vezethetnek. Az aktivált dendritikus sejtek és T-sejtek felszínén expresszálódó SLAM receptor indukálta szignalizációs folyamatok modellezésére in vitro kísérleti rendszert állítottunk be és vizsgáltuk a SLAM szignalizáció CD40L- és/vagy LPS-aktivációra gyakorolt hatását dendritikus sejtekben. Kimutattuk, hogy a SLAM receptor homo-asszociációja általi szignalizáció gátolja dendritikus sejtek CD40ligandum-indukálta gyulladási citokin termelését. (IL-12, TNF-?, IL-6) és csökkenti a naív T-sejtek Th1 irányba történő differenciációját. Valószínűsíthető, hogy DS-T-sejt interakció során létrejövő SLAM homoasszociáció szerepet játszhat a autoimmun eredetű gyulladási folyamatok kialakulásának gátlásában vagy azok intenzitásának csökkentésében. | SLAM (Signaling Lymphocyte Activation Molecule, CD150) is a self-ligand receptor on the surface of activated T- and B-lymphocytes, macrophages and dendritic cells (DCs). Here we have examined the effect of SLAM signaling on dendritic cell functions. The single SH2-domain adaptors SAP (SLAM associated protein ) and EAT-2 (Ewing Sarcoma Associated Transcript-2) are major regulators of SLAM signaling. We found that SAP and EAT-2 interact with Src kinases including Hck, Lck, Lyn, and Fgr both in yeast and in transfected cell lines. Surprisingly, these interactions occur via the kinase domain rather than the SH3-domain of the kinase. The interaction of these adaptors with the kinase domain of Src kinases indicates that a novel pathway may exist to modulate the activity of Src-kinases. To examine the effect of SLAM signaling on CD40L and/or LPS induced dendritic cell functions we developed an in vitro model system. We found that SLAM-signaling strongly inhibited CD40L-induced production of IL-12, IL-6, TNF-?. LPS-induced IL-12 secretion, however, was not inhibited, rather increased by SLAM-engagement. Finally, CD40L-activated DCs affected by exposure to SLAM/SLAM engagement were impaired in their ability to induce differentiation of na?ve T lymphocytes into IFN-? producing Th1 effector cells. These findings implicate SLAM as a potent regulator of physiological or pathological inflammatory responses that may have an impact on the clinical management of autoimmune diseases

A SLAM és a SLAM-család receptorainak funkcionális vizsgálata dendritikus sejtekben = The role of SLAM and SLAM-related receptors in dendritic cell functions

A dendritikus sejtek (DS-ek) szabályozó tevékenységüket többek között a T-sejt válasz erősségét és minőségét is szabályozó ún. ko-stimulációs jelek modulációjával végzik. A pályazat keretében a SLAM (Signaling Lymphocyte Activation Molecule) receptor családba tartozó CD84 co-receptor humán monocita-eredetű dendritikus sejtekben betöltött funkcióit vizsgáltuk. 1. A CD84 receptor funkcionális vizsgálatára két egymást kiegészítő in vitro rendszert állítottunk be. Az egyikben a CD84/CD84 homoasszociáció CD40-ligand vagy Lipopoliszacharid-indukálta aktivációra gyakorolt hatását vizsgáltuk CD84 molekulát expresszáló fibroblaszt sejtek és DS-ek közös tenyészeteiben. A másikban a CD84 expressziót RNS-interferencia segítségével gátoltuk. 2. Kimutattuk, hogy a CD84 receptor fontos szerepet játszik a dendritikus sejtek funkcionális aktivitásának szabályozásában és ezen keresztül a naív T-sejtek differenciációjának szabályozásában 3. Microarray analízissel azonosítottunk a CD84 receptor által szabályozott géneket és jelátviteli pályákat. A szabályozott gének többsége az egyes típusú interferon útvonal része ami jelentős lehet az SLE-vel való kapcsolat szempontjából. 4. A receptorfunkciók szabályozásának egyik fontos és hatékony módja az alternatív splicing. A CD84-nek 7 alternatív splicing segítségével képződő variánsát ismerjük. Ezekre specifikus kvantitatív PCR assay-ket állítottunk be és jellemeztük az egyes variánsok mennyiségét nyugvó és aktivált DS-ekben. | The immunoregulatory function of dendritic cells (DC-s) is delivered in part via the modulation of co-receptor signaling that has a major effect on the intensity and quality of the T-cell response. In this work we examined the function of CD84, a member of the SLAM (Signaling Lymphocyte Activation Molecule) receptor family in regulating various dendritic cell functions. 1. We set up two complementary in vitro systems to study the effect of CD84 on signaling in dendritic cells induced by CD40-ligand or Lipopolysaccharide (LPS). CD84 expression was modulated by overexpression or RNA-interference. 2. We found that CD84 is an important regulator of dendritic cell functions including the regulation of effector T-cell differentiation from naive T lymphocytes. 3. By microarray analysis we identified target genes and signaling pathways controlled by CD84. Many of the CD84-regulated genes are part of the type I interferon pathway that may be highly significant considering the connection between SLAM receptors and Lupus. 4. A recently emerging field of regulation of gene function is modulation of transcripts generated by alternative splicing. We developed gene transcript-specific quantitative PCR assays for the seven splice forms of CD84 and characterized their expression in resting and activated DC-

Enhanced endothelial motility and multicellular sprouting is mediated by the scaffold protein TKS4

L

Reaktív oxigén származékok szerepe a fibrózis kialakulásában = Reactive oxygen species in the development of organ fibrosis

Kutatásaink legfontosabb eredményei a következők: 1. Kimutattuk, hogy a peroxidazin fehérje expressziója fokozódik a miofibroblasztok differenciálódása folyamán és a fehérje szekretálódik a sejtek közötti térbe. Azt is kimutattuk, hogy a vese fibrotikus átalakulása során a peroxidazin felszaporodik a tubulus hámsejtek közötti térben. A peroxidazin sejtek közötti térbe történő szekréciója fontos, eddig ismeretlen eleme lehet a szöveti fibrózisnak. 2. Kimutattuk, hogy az emlős peroxidázok családjába tartozó laktoperoxidáz enzim hatékonyan katalizálja tirozin aminosavak összekapcsolását. Az emlős peroxidázok ditirozin-képző aktivitásának szerepe lehat a sejtek közötti állomány módosításában. 3. A NADPH oxidáz enzimcsalád Duox1 tagjáról kimutattuk, hogy szerepet játszhat a húgyhólyag hámsejtjeinek jelátviteli folyamataiban. 4. Elsőként mutattuk ki élő sejtekben, hogy az endoplazmás retikulum lumenében magas a H2O2 szintje, ami elsősorban az Ero-1L enzim aktivitásának köszönhető és független a Nox enzimek aktivitásától. 5. Genetikai modellekkel alátámasztva kimutattuk, hogy a fibroblaszt-miofibroblaszt átalakulás közben megfigyelhető H2O2 termelés a Nox4-p22phox enzimkomplex aktivitásának köszönhető. | The most important results of the research project are the followings: 1. We demonstrated the increased expression and secretion of peroxidasin during myofibroblastic differentiation. We showed that during the course of kidney fibrosis, peroxidasin accumulates in the peritubular space. The secretion of peroxidasin represents a previously unknown mechanism in tissue fibrosis. 2. We showed that lactoperoxidase, a member of the mammalian peroxidase family, efficiently catalyzes the formation of dityrosine residues. Dityrosine formation by mammalian peroxidases may play a role in the modification of the extracellular matrix. 3. We showed that the NADPH oxidase Duox1 has a role in the signaling mechanisms of urothelial cells. 4. We were the first to show in live cells that lumen of the mammalian endoplasmic reticulum is highly oxidative. The high level of H2O2 in the lumen is mainly due to Ero-1L activity and seems to be independent of Nox enzymes. 5. Using genetic models we showed that H2O2 production during myofibroblastic differentiation is due to the activity of the Nox4-p22phox enzyme complex

Regulation of type I interferon responses by mitochondria-derived reactive oxygen species in plasmacytoid dendritic cells

Mitochondrial reactive oxygen species (mtROS) generated continuously under physiological conditions have recently emerged as critical players in the regulation of immune signaling pathways. In this study we have investigated the regulation of antiviral signaling by increased mtROS production in plasmacytoid dendritic cells (pDCs), which, as major producers of type I interferons (IFN), are the key coordinators of antiviral immunity. The early phase of type I IFN production in pDCs is mediated by endosomal Toll-like receptors (TLRs), whereas the late phase of IFN response can also be triggered by cytosolic retinoic acid-inducible gene-I (RIG-I), expression of which is induced upon TLR stimulation. Therefore, pDCs provide an ideal model to study the impact of elevated mtROS on the antiviral signaling pathways initiated by receptors with distinct subcellular localization. We found that elevated level of mtROS alone did not change the phenotype and the baseline cytokine profile of resting pDCs. Nevertheless increased mtROS levels in pDCs lowered the TLR9-induced secretion of pro-inflammatory mediators slightly, whereas reduced type I IFN production markedly via blocking phosphorylation of interferon regulatory factor 7 (IRF7), the key transcription factor of the TLR9 signaling pathway. The TLR9-induced expression of RIG-I in pDCs was also negatively regulated by enhanced mtROS production. On the contrary, elevated mtROS significantly augmented the RIG-I-stimulated expression of type I IFNs, as well as the expression of mitochondrial antiviral-signaling (MAVS) protein and the phosphorylation of Akt and IRF3 that are essential components of RIG-I signaling. Collectively, our data suggest that increased mtROS exert diverse immunoregulatory functions in pDCs both in the early and late phase of type I IFN responses depending on which type of viral sensing pathway is stimulated

Ragweed Subpollen Particles of Respirable Size Activate Human Dendritic Cells

Ragweed (Ambrosia artemisiifolia) pollen grains, which are generally considered too large to reach the lower respiratory tract, release subpollen particles (SPPs) of respirable size upon hydration. These SPPs contain allergenic proteins and functional NAD(P)H oxidases. In this study, we examined whether exposure to SPPs initiates the activation of human monocyte-derived dendritic cells (moDCs). We found that treatment with freshly isolated ragweed SPPs increased the intracellular levels of reactive oxygen species (ROS) in moDCs. Phagocytosis of SPPs by moDCs, as demonstrated by confocal laser-scanning microscopy, led to an up-regulation of the cell surface expression of CD40, CD80, CD86, and HLA-DQ and an increase in the production of IL-6, TNF-a, IL-8, and IL-10. Furthermore, SPP-treated moDCs had an increased capacity to stimulate the proliferation of naı¨ve T cells. Co-culture of SPP-treated moDCs with allogeneic CD3+ pan-T cells resulted in increased secretion of IFN-c and IL-17 by T cells of both allergic and non-allergic subjects, but induced the production of IL- 4 exclusively from the T cells of allergic individuals. Addition of exogenous NADPH further increased, while heat-inactivation or pre-treatment with diphenyleneiodonium (DPI), an inhibitor of NADPH oxidases, strongly diminished, the ability of SPPs to induce phenotypic and functional changes in moDCs, indicating that these processes were mediated, at least partly, by the intrinsic NAD(P)H oxidase activity of SPPs. Collectively, our data suggest that inhaled ragweed SPPs are fully capable of activating dendritic cells (DCs) in the airways and SPPs’ NAD(P)H oxidase activity is involved in initiation of adaptive immune responses against innocuous pollen proteins

Dendritikus sejt altípusok együttműködése fiziológiás és kóros állapotban = The interplay of dendritic cell subtypes in health and disease

A dendritikus sejtek (DC) az immunfolyamatok fontos irányítói, melyek alapvető szerepet játszanak a központi és perifériás tolerancia és a gyulladásos folyamatok kiváltásában, fenntartásában és szabályozásában. Kis számuk ellenére számos, fenotípus és funkció alapján eltérő alcsoportot képviselnek. Kutatási koncepciónk szerint a DC altípusok a DC készlet védelmét, a hatékony feladatmegosztást és a celluláris együttműködési lehetőségek kihasználását szolgálja. Ennek alapján a plazmacitoid DC-ek és a monocita eredetű DC-ek altípusainak aktivációban betöltött szerepét vizsgáltuk és a DC stimulációban elsődleges szerepet játszó membránhoz kötött, valamint citoplazmatikus mintázatfelismerő receptorok ligand általi aktivációját követő jelátviteli pályák együttműködésére összpontosítottunk. Eredményeink a konvencionális és plazmacitoid DC-ekben is igazolták, hogy a mintázatfelismerő receptorok (PRR) kifejeződése még a ligandum jelenlétében sem elegendő feltétele funkcionális aktivitásuknak, hanem azt a jelpályák egymást erősítő vagy gátló hatása határozza meg. Ennek megfelelően az általunk vizsgált, lokalizációjukban eltérő, de működésük alapján átfedő aktivitással rendelkező PRR-ok által kiváltott jelek egymásra hatása alapvetően meghatározza a DC-ek válaszát és így a természetes és adaptív immunválasz irányultságát, mértékét és kimenetelét. | Dendritic cells (DC) are important regulators of immune responses, which play a pivotal role in the induction, maintenance and regulation of both peripheral tolerance and inflammation. Despite their low numbers, DC involve phenotypically and functionally distinct subtypes and subsets. Based on our concept of research, DC subtypes and subsets serve the maintenance of the DC pool, support appropriate labour distribution and promotes cell-to-cell collaborations. Thus we investigated the role of plasmacytoid DC and monocyte-derived DC subsets in the activation process of these cells and focused to the cross-talk of signaling pathways triggered by the ligation of membrane integrated and cytosolic pattern recognition receptors (PRR). Our results performed with both conventional and plasmacytoid DC revealed that the expression of PRR and their ligation by specific ligand by itself is not sufficient to induce functionality, but is highly dependent on the synergistic or inhibitory interplay of the signaling cascades actually triggered. In accordance with these findings we suggest that the collaboration of signaling cascades induced by PRR with distinct cellular localizations but overlapping functions determine the cellular response of DC and subsequently the polarization, extent and outcome of the immune response

Molecular and Functional Characterization of Hv1 Proton Channel in Human Granulocytes

Voltage-gated proton current (IHv) has been characterized in several cell types, but the majority of the data was collected in phagocytes, especially in human granulocytes. The prevailing view about the role of IHv in phagocytes is that it is an essential supporter of the intense and sustained activity of Nox2 (the core enzyme of the phagocyte NADPH oxidase complex) during respiratory burst. Recently Hv1, a voltage-gated proton channel, was cloned, and leukocytes from Hv1 knockout mice display impaired respiratory burst. On the other hand, hardly anything is known about Hv1 in human granulocytes. Using qPCR and a self made antibody, we detected a significant amount of Hv1 in human eosinophil and neutrophil granulocytes and in PLB-985 leukemia cells. Using different crosslinking agents and detergents in reducing and non-reducing PAGE, significant expression of Hv1 homodimers, but not that of higher-order multimers, could be detected in granulocytes. Results of subcellular fractionation and confocal imaging indicate that Hv1 is resident in both plasmalemmal and granular membrane compartments of resting neutrophils. Furthermore, it is also demonstrated that Hv1 accumulates in phagosome wall during zymosan engulfment together with, but independently of Nox2. During granulocytic differentiation early and parallel upregulation of Hv1 and Nox2 expression was observed in PLB-985 cells. The upregulation of Hv1 or Nox2 expression did not require the normal expression of the other molecule. Using RNA interference, we obtained strong correlation between Hv1 expression and IHv density in PLB-985 cells. It is also demonstrated that a massive reduction in Hv1 expression can limit the Nox2 mediated superoxide production of PLB-985 granulocytes. In summary, beside monomers native Hv1 forms stable proton channel dimer in resting and activated human granulocytes. The expression pattern of Hv1 in granulocytes is optimized to support intense NADPH oxidase activity