細胞表面における野生型および標的化PAD4に起因する細胞学的影響、シトルリン化基質、および抗原性

科学分野:

• 生化学
• 細胞生物学
• 免疫学

背景:

• プロテインアルギニンデイミナーゼ-4（PAD4）はタンパク質をシトルリン化し、細胞機能を変化させ、自己免疫を誘発する可能性がある。
• PAD4の過剰活性化はNETosisを引き起こし、酵素を細胞外に放出し、抗シトルリン化タンパク質抗体（ACPAs）を介して自己免疫疾患に寄与する。
• 自己免疫を誘発するPAD4基質に関する知識は限られているが、炎症中の細胞表面局在は観察されている。

研究 の 目的:

• 形態学的変化や移動を含む、外因性PAD4の細胞学的影響を特徴づけること。
• 新規プロテオミクスアプローチを用いて内因性および外因性PAD4タンパク質基質を同定すること。
• シトルリン化された細胞の免疫原性とACPA生成におけるそれらの役割を調査すること。

主な方法:

• 細胞変化を誘発し、移動を評価するための外因性PAD4処理。
• シトルリン化ペプチドおよびタンパク質を同定するためのプロテオミクス分析。
• 体液性応答およびACPA産生を研究するための同系ワクチンモデル。

主要な成果:

• 外因性PAD4処理は形態学的変化を誘発し、細胞移動を増加させた。
• それぞれ約500および約1300のタンパク質から約1000の内因性および約3000の外因性シトルリン化ペプチドを同定した。
• 細胞表面への外因性PAD4の標的化はシトルリン化を増強し、シトルリン化された細胞はinvivoでACPA産生を誘発した。

結論:

• 細胞外PAD4は細胞表現型に影響を与え、移動およびがんの進行を促進する可能性がある。
• 本研究では、ACPA産生のための潜在的なネオエピトープとして機能する、細胞内外の新規PAD4基質を同定した。
• 本研究の結果は、細胞外PAD4の細胞学的影響とその自己免疫における役割の理解を深めるものである。