Modulação da expressão de proteínas relacionadas a via de apresentação de antígenos pelo MHC classe I em células após a infecção por citomegalovírus

Abstract

The major histocompatibility complex (MHC) is a group of proteins important for immunity, autoimmunity and tissue recognition. Its main function is recognize and present self or nonself antigens (peptides) for the adaptive immune system. TOP (Thimet Oligopeptidase 1 - EC 3.4.24.15) is a soluble metallopeptidase belonging to the M3 family in which Neurolysin (NEL) and Neprilisin (NEP) are inserted. These enzymes are involved in the maturation and metabolism of cytosolic peptides. During viral infection, MHC I presents antigens derived from viral and abnormal proteins (generated in the infectious process) to CD8+ cells (cytotoxic) inducing response and that may also attract other components of the immune system. Thus, viruses have evolved several strategies to disturb MHC I expression at transcriptional and posttranslational levels. Human cytomegalovirus (HCMV) has developed different ways of interfering in the expression of MHC I molecules, such as the inhibition of transporter protein 1 (TAP1), responsible for the peptides entry into the endoplasmic reticulum (previously matured by peptidases or proteasomes), which will be conjugated to MHC I protein complex (α1, α2, α3 and b2M) and subsequently sent to the cell surface. The present work aims to investigate the relationships between TOP and the gene expression of MHC I pathway related proteins (b2M, LMP2 and TAP1) in infected Glioblastoma strains (U138 and U251) by HCMV infections. Using Glioblastoma strains (U138 and U251), models already corrected for this type of study, infected or not with HCMV (strain TB40), the levels of gene expression of these proteins (mRNA) were relatively quantified (GAPDH) through qPCR (real-time PCR with SYBR Green). Significant changes were observed in TOP expression during the viral replication cycle in glioblastoma cells. Within 48 hours after infection of the cells of both strains tested (U138 and U251). We observed an inverse relationship between the expression of TOP and proteins of the MHC I pathway, as previously reported in the literature. We also performed the relative quantification of mRNAs in HEK cells modified with a vector for TOP“overexpression”. The data obtained confirm the correlation between gene expression via MHC I (B2M, LMP2 and TAP1) with THOP1 expression.

O complexo principal de histocompatibilidade (MHC - Major Histocompatibility Complex) é um grupo de proteínas importantes para imunidade e autoimunidade. Sua principal função é reconhecer e apresentar antígenos (peptídeos) endógenos ou de exógenos, no denominado sistema imune adaptativo. Durante a infecção viral, o MHC I apresenta antígenos derivados de proteínas anormais e virais (geradas no processo infeccioso) para células CD8+ (citotóxicos). Porém, alguns vírus desenvolveram diversas estratégias para desregular a expressão do MHC I em níveis transcricionais e pós-traducionais. O citomegalovírus humano (HCMV) desenvolveu diferentes formas de interferir na expressão de moléculas da via do MHC I, como a inibição da proteína transportadora 1 (TAP1) que auxilia na entrada de peptídeos previamente maturados pelo proteossoma e outras peptidases no reticulo endoplasmático, os quais serão conjugados ao complexo proteico MHC I. A TOP (Timet Oligopeptidase - EC 3.4.24.15) é uma peptidase citoplasmática pertencente à família M3 das metalopeptidase. que está envolvida com a maturação e metabolismo de peptídeos citosólicos gerados pelo proteassoma. Como existem trabalhos sugerindo uma correlação entre a expressão de MHC I e TOP e também que espécies reativas de oxigênio (que também podem ser geradas na infecção viral) podem interferir no controle da expressão da TOP, o presente trabalho tem como objetivo investigar as relações entre a TOP e a expressão de proteínas relacionadas à via do MHC I (B2M, LMP2 e TAP1) em células, após a infecção pelo HCMV. Utilizando-se linhagens de Glioblastoma (U138 e U251), modelos já estabelecidos para esse tipo de estudo, infectadas ou não com HCMV (cepa TB40), os níveis de expressão dos genes dessas proteínas (mRNA) foram quantificados relativamente (GAPDH) através de qPCR (PCR em tempo real com SYBR Green). Alterações significativas foram observadas na expressão da TOP durante o ciclo de replicação viral nas células de Glioblastoma. No tempo de 48 horas após a infecção das células de ambas as linhagens testadas (U138 e U251) observamos a relação inversa entre a expressão de TOP e de proteínas da via MHC I, como relatado anteriormente na literatura. Também realizamos a quantificação relativa dos mRNAs em células HEK modificadas com um vetor para a “superexpressão” da TOP. Osdados obtidos confirmaram a correlação entre a expressão de genes da via MHC I (B2M, LMP2 e TAP1) com a expressão de THOP1.