CD1은 세포막에 존재하는 당단백 분자로 T임파구에 지질 항원을 제시한다. 제일형 MHC (주조직 적합성)분자처럼, CD1은 ER에서 heavy chain과 beta2 마이크로 글로불린의 결합체를 형성한다. 그러나, 지질 항원이 CD1과 결합하는 곳은 제이형 MHC분자들이 단백항원과 결합하는 장소인 endosomal compartments와 plasma membrane이다. 본 연구는 인간 CD1d 분자가 ER 에서 결합체를 형성하는 기전과 lysosome으로의 이동기전, 그리고 CD1d의 세포내 고유 리간드를 밝힌 것이다. CD1은 ER에서 쉐퍼론(chaperone)들인 calnexin, calreticulin, ERp57과 결합하는 데, 이들과의 결합형성은 Asn 아미노산에 연결된 다당체(N-linked glycan)에 존재하는 포도당의 분지(trimming)정도에 영향을 받는다. CD1의 heavy chain에 존재하는 이황결합(disulfide bond) 형성은, 포도당 결합 ...
CD1은 세포막에 존재하는 당단백 분자로 T임파구에 지질 항원을 제시한다. 제일형 MHC (주조직 적합성)분자처럼, CD1은 ER에서 heavy chain과 beta2 마이크로 글로불린의 결합체를 형성한다. 그러나, 지질 항원이 CD1과 결합하는 곳은 제이형 MHC분자들이 단백항원과 결합하는 장소인 endosomal compartments와 plasma membrane이다. 본 연구는 인간 CD1d 분자가 ER 에서 결합체를 형성하는 기전과 lysosome으로의 이동기전, 그리고 CD1d의 세포내 고유 리간드를 밝힌 것이다. CD1은 ER에서 쉐퍼론(chaperone)들인 calnexin, calreticulin, ERp57과 결합하는 데, 이들과의 결합형성은 Asn 아미노산에 연결된 다당체(N-linked glycan)에 존재하는 포도당의 분지(trimming)정도에 영향을 받는다. CD1의 heavy chain에 존재하는 이황결합(disulfide bond) 형성은, 포도당 결합 분해효소(glucosidase) 저해제를 사용했을 경우 현저히 억제되었다. 적어도 하나의 이황결합형성은 포도당 분지 정도에 의존하는, calnexin, calreticulin, ERp57들과 CD1d의 결합에 의존한다. 일부 CD1d분자들은 제이형 MHC분자들과 세포표면과, 제이형 MHC분자들이 다량 존재하는 late endosomal/lysosomal compartments에서 결합하는 것이 관찰되었고, 이들 결합은 ER에서, 제이형 MHC분자와 invariant chain의 결합체와의 상호작용으로 시작되고, 제이형 MHC분자의 세포내 이동경로를 따라 유지된다. CD1d로부터YXXZ internalization motif을 포함하는 세포내 영역을 없애면, 제이형 MHC분자가 발현되지 않는 변이 B 세포에서는 CD1d가 late endosomal/lysosomal compartments로 이동하지 않지만, 제이형 MHC분자와 invariant chain을 발현하는 B 세포와 HeLa 세포에서는 late endosomal/lysosomal compartments로 이동함을 볼 수 있다. 이 유전자 조작된CD1d분자는invariant chain의 p33형만 발현시킨 HeLa 세포의lysosomal compartments에서도 발견되었다. 이들 결과는 염증반응시 발현되는 제이형 MHC분자와 invariant chain에 의해 CD1d의 세포내 이동경로가 변한다는 것을 말해준다. 세포 밖으로 분비되도록, 또는 ER에만 존재하도록 만든 재조합 CD1d를 이용하여, 당인지질의 하나인 phosphatidylinositol이 CD1d와 ER에서 결합하는 세포내 고유 리간드임을 밝혔다.
CD1은 세포막에 존재하는 당단백 분자로 T임파구에 지질 항원을 제시한다. 제일형 MHC (주조직 적합성)분자처럼, CD1은 ER에서 heavy chain과 beta2 마이크로 글로불린의 결합체를 형성한다. 그러나, 지질 항원이 CD1과 결합하는 곳은 제이형 MHC분자들이 단백항원과 결합하는 장소인 endosomal compartments와 plasma membrane이다. 본 연구는 인간 CD1d 분자가 ER 에서 결합체를 형성하는 기전과 lysosome으로의 이동기전, 그리고 CD1d의 세포내 고유 리간드를 밝힌 것이다. CD1은 ER에서 쉐퍼론(chaperone)들인 calnexin, calreticulin, ERp57과 결합하는 데, 이들과의 결합형성은 Asn 아미노산에 연결된 다당체(N-linked glycan)에 존재하는 포도당의 분지(trimming)정도에 영향을 받는다. CD1의 heavy chain에 존재하는 이황결합(disulfide bond) 형성은, 포도당 결합 분해효소(glucosidase) 저해제를 사용했을 경우 현저히 억제되었다. 적어도 하나의 이황결합형성은 포도당 분지 정도에 의존하는, calnexin, calreticulin, ERp57들과 CD1d의 결합에 의존한다. 일부 CD1d분자들은 제이형 MHC분자들과 세포표면과, 제이형 MHC분자들이 다량 존재하는 late endosomal/lysosomal compartments에서 결합하는 것이 관찰되었고, 이들 결합은 ER에서, 제이형 MHC분자와 invariant chain의 결합체와의 상호작용으로 시작되고, 제이형 MHC분자의 세포내 이동경로를 따라 유지된다. CD1d로부터YXXZ internalization motif을 포함하는 세포내 영역을 없애면, 제이형 MHC분자가 발현되지 않는 변이 B 세포에서는 CD1d가 late endosomal/lysosomal compartments로 이동하지 않지만, 제이형 MHC분자와 invariant chain을 발현하는 B 세포와 HeLa 세포에서는 late endosomal/lysosomal compartments로 이동함을 볼 수 있다. 이 유전자 조작된CD1d분자는invariant chain의 p33형만 발현시킨 HeLa 세포의lysosomal compartments에서도 발견되었다. 이들 결과는 염증반응시 발현되는 제이형 MHC분자와 invariant chain에 의해 CD1d의 세포내 이동경로가 변한다는 것을 말해준다. 세포 밖으로 분비되도록, 또는 ER에만 존재하도록 만든 재조합 CD1d를 이용하여, 당인지질의 하나인 phosphatidylinositol이 CD1d와 ER에서 결합하는 세포내 고유 리간드임을 밝혔다.
Members of the CD1 family of membrane glycoproteins can present antigenic lipids to T lymphocytes. Like MHC class I molecules, they form a heterodimeric complex of a heavy chain and β₂-microglobulin (β₂m) in the ER. Binding of lipid antigens, however, takes place in endosomal compartments, similar t...
Members of the CD1 family of membrane glycoproteins can present antigenic lipids to T lymphocytes. Like MHC class I molecules, they form a heterodimeric complex of a heavy chain and β₂-microglobulin (β₂m) in the ER. Binding of lipid antigens, however, takes place in endosomal compartments, similar to class Ⅱ molecules, and on the plasma membrane. The studies presented here try to understand the mechanisms governing the assembly of human CD1d in the endoplasmic reticulum (ER) and its intracellular trafficking to lysosomes, as well as identifying the endogenous ligands for CD1d. CD1d associates in the ER with the chaperones calnexin and calreticulin and with the thiol oxidoreductase ERp57 in a manner dependent on glucose trimming of its Nlinked glycans. Complete disulfide bond formation in the CD1d heavy chain was substantially impaired if the chaperone interactions were blocked by glucosidase inhibitors. The formation of at least one of the disulfide bonds in the CD1d heavy chain is coupled to its glucose-trimming-dependent association with ERp57, calnexin and calreticulin. A subset of human CD1d molecules were found to be associated with MHC class Ⅱ molecules, both on the cell surface and in the late endosomal/lysosomal compartments where class Ⅱ molecules transiently accumulate during transport. The interaction is initiated in the ER with class Ⅱ-invariant chain complexes and appears to be maintained throughout the class Ⅱ trafficking pathway. A truncated form of CD1d which lacks its cytoplasmic domain and therefore the YXXZ internalization motif fails to be transported to late endosomal/lysosomal compartments in a mutant B cell line which lacks MHC class Ⅱ expression. However, the same CD1d deletion mutant is targeted to lysosomal compartments in B cell lines expressing class Ⅱ molecules and HeLa cells expressing class Ⅱ molecules and invariant chain by transfection. The deletion mutant was also found in lysosomal compartments in HeLa cells expressing only the p33 form of the invariant chain. These data suggest that the intracellular trafficking pathway of CD1d may be altered by class Ⅱ molecules and invariant chain induced during inflammation. By using soluble secreted and ER-retained CD1d molecules, phosphatidylinositol was identified as a natural ligand that CD1d binds in the ER in vivo.
Members of the CD1 family of membrane glycoproteins can present antigenic lipids to T lymphocytes. Like MHC class I molecules, they form a heterodimeric complex of a heavy chain and β₂-microglobulin (β₂m) in the ER. Binding of lipid antigens, however, takes place in endosomal compartments, similar to class Ⅱ molecules, and on the plasma membrane. The studies presented here try to understand the mechanisms governing the assembly of human CD1d in the endoplasmic reticulum (ER) and its intracellular trafficking to lysosomes, as well as identifying the endogenous ligands for CD1d. CD1d associates in the ER with the chaperones calnexin and calreticulin and with the thiol oxidoreductase ERp57 in a manner dependent on glucose trimming of its Nlinked glycans. Complete disulfide bond formation in the CD1d heavy chain was substantially impaired if the chaperone interactions were blocked by glucosidase inhibitors. The formation of at least one of the disulfide bonds in the CD1d heavy chain is coupled to its glucose-trimming-dependent association with ERp57, calnexin and calreticulin. A subset of human CD1d molecules were found to be associated with MHC class Ⅱ molecules, both on the cell surface and in the late endosomal/lysosomal compartments where class Ⅱ molecules transiently accumulate during transport. The interaction is initiated in the ER with class Ⅱ-invariant chain complexes and appears to be maintained throughout the class Ⅱ trafficking pathway. A truncated form of CD1d which lacks its cytoplasmic domain and therefore the YXXZ internalization motif fails to be transported to late endosomal/lysosomal compartments in a mutant B cell line which lacks MHC class Ⅱ expression. However, the same CD1d deletion mutant is targeted to lysosomal compartments in B cell lines expressing class Ⅱ molecules and HeLa cells expressing class Ⅱ molecules and invariant chain by transfection. The deletion mutant was also found in lysosomal compartments in HeLa cells expressing only the p33 form of the invariant chain. These data suggest that the intracellular trafficking pathway of CD1d may be altered by class Ⅱ molecules and invariant chain induced during inflammation. By using soluble secreted and ER-retained CD1d molecules, phosphatidylinositol was identified as a natural ligand that CD1d binds in the ER in vivo.
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