La protéomique fournit des indices à la façon dont la tuberculose contrecarre le système immunitaire

Une tige entre le système immunitaire et le système autonettoyant par lesquels les cellules biologiques se débarrassent des pièces périmées ou toxiques peut les armes neuves de puissance jour dans le combat contre la tuberculose et d'autres maladies infectieuses mortelles.

Les scientifiques avec le ministère de l'énergie des États-Unis le laboratoire (DOE) national de Lawrence Berkeley (laboratoire de Berkeley) ont découvert des protéines demeurant dans les deux systèmes qui indiquent la « interférence » entre eux.

En collaboration entre les organismes de recherche de Carolyn Bertozzi, le directeur du centre moléculaire de nanoscience de la fonderie du laboratoire de Berkeley, et du geai Keasling, directeur de Division matérielle des biosciences du laboratoire de Berkeley, profils ont été obtenus pour 546 types différents de protéines dans la membrane d'un phagosome, une organelle des macrophages (un type de globule blanc) qu'essentiellement « mange » et détruit les organismes de envahissement (une phagocytose appelée de processus). Ceci représente l'analyse protéomique la plus complète d'une membrane phagosomal jusqu'à présent.

« Nous pouvions recenser beaucoup de protéines neuves qui n'ont pas été précédemment connues pour demeurer dans le phagosome, » avons dit Wenqing Shui, un membre des organismes de recherche de Bertozzi et de Keasling, et d'un spécialiste en protéomique qui était l'auteur important sur un enregistrement de papier ces résultats dans les démarches de l'académie nationale des sciences.

« Une des protéines neuves exclusivement trouvées dans notre étude, LC3-II, est considérée une borne d'autophagy, le procédé qui permet à des cellules de nettoyer leur propre cytoplasme, » Shui a dit. « Était non seulement LC3-II actuel dans le phagosome, son niveau a été augmenté sur l'admission d'autophagy dans les macrophages, et de réduit si autophagy a été supprimé. Ceci indique croix-parler entre autophagy et la phagocytose qui peuvent jouer un rôle majeur dans la réaction du système immunitaire. »

Le papier de PNAS est autorisé : La « protéomique de membrane des phagosomes propose un lien à autophagy. » Co-écrivant cet article en plus de Shui, Bertozzi et Keasling étaient Leslie Sheu, juin Liuc, Brian sec, Christopher Petzold, Tsung-Yen Hsieh et broc d'Austin. Bertozzi et Keasling sont également des professeurs à l'Université de Californie chez Berkeley. De plus, Bertozzi est un chercheur avec le Howard Hughes Medical Institute, et Keasling est directeur de l'institut commun de bioénergie.

Quand les bactéries ou d'autres particules étrangères envahissent le fuselage, la première ligne de défense sont les macrophages, qui engloutissent et contiennent les envahisseurs dans les shell liées par membrane de leurs phagosomes. Une fois qu'en toute sécurité contenus, les envahisseurs peuvent être tués avec des enzymes digestives d'une autre organelle de cellules, appelée un lysosome, qui protège par fusible avec le phagosome. Les macrophages, comme d'autres genres de cellules, emploient également les enzymes lysosomal pour le ménage interne. Cependant, jusqu'ici il n'y a eu aucun preuve biochimique directe d'une tige entre la phagocytose et autophagy.

Fonctionnant avec les phagosomes talon-contenants de latex d'isolement dans les lignées cellulaires des souris, Shui et ses collègues ont exécuté une analyse détaillée des teneurs en protéines de la membrane phagosomal. À la différence des études proteomic plus tôt, qui ont profilé l'organelle entière et se sont concentrées sur la substance abondante de protéine soluble dans l'eau, l'étude par les groupes de Bertozzi-Keasling était membrane-détail et substance hydrophobe comprise de protéine qui sont présents dans la membrane dans des montants relativement inférieurs.

« Nous pouvions expliquer le niveau endogène de LC3-II dans des phagosomes de macrophage par la combinaison des techniques proteomic sensibles et des analyses biochimiques, » a dit Shui. « C'est un excellent étalage de la façon dont une étude proteomic de haut-débit non-décentré peut jeter la lumière neuve sur les divers fonctionnements et les voies une organelle peuvent s'engager dedans. »

La protéine de LC3-II est un élément indispensable des machines autophagy et de la découverte que le niveau de sa présence dans les phagosomes est modulé par activité autophagic (avec plusieurs autres protéines phagosome neuf recensées pas précédemment liées à autophagy), remarques à autophagy jouant un rôle jusqu'ici inconnu dans la réaction immunitaire, en particulier contre des pathogènes intracellulaires tels que le bacille de la tuberculose.

Car Shui a expliqué, « après que le bacille de la tuberculose phagocytosed dans la cellule de macrophage, elles peuvent renverser les mécanismes variés de défense du hôte, y compris le massacre des bacilles dans le phagosome, et survivent bien à l'intérieur de la cellule. Vu que l'activité autophagy induite semble améliorer le massacre mycobactérien dans le phagosome (d'une étude par l'université de Vojo Deretic et son organisme de recherche du Nouveau Mexique), nous spéculons que les mycobactéries peuvent produire des facteurs spécifiques pour contrecarrer l'effet bactéricide de l'activation autophagy. »

Les organismes de recherche de Bertozzi et de Keasling examinent maintenant si certains produits mycobactériens peuvent moduler l'activité autophagy de macrophage. Ils recherchent également les protéines qui pourraient particulièrement négocier l'autophagy ainsi que le procédé de maturation phagosome.

Ledit Shui, « nous pourrions pouvoir ouvrir les avenues neuves pour l'intervention pharmacologique de la tuberculose ainsi que d'autres maladies infectieuses. »