Correlação entre a produção de espécies reativas de oxigênio e a expressão da Timet oligopeptidase em células de leucemia com resistência a múltiplas drogas. Possíveis implicações para a via de apresentação de antígenos pelo MHC I

Abstract

Thimet oligopeptidase (THOP, endopeptidase EC 3.4.24.15) is a cytosolic metallopeptidase known to regulate the fate of post-proteasomal peptides, taking part of the antigen selection in the MHC class I presentation route. Some works have shown that there exists a correlation between THOP expression and MHC I Ievels, which mechanism remains to be further elucidated. Even so, THOP expression and function are modulated by redox systems and consequently the correlation redox x THOP expression x MHC I level has also been shown. Therefore, considering that in hematological tumors, the redox adaptation mediated by Multidrug Resistance (MDR) mechanisms suggests that the increase of efflux pumps expression could be accompanied by changes in redox-dependent events, including proteasomal degradation pathways and MHC I presentation systems, in the present work, we examined: The relationship between THOP expression and oxidative resistance in human leukemia cell lines, with or without the MDR phenotype. Real time PCR and FACS analysis demonstrated different THOP levels in all leukemia cell lines investigated. Considering the MDR Lucena 1 cells (Chronic Myeloid Leukemia K562- derived), our data indicate the maintenance of THOP levels even after H2O2 treatment, contrasting to the K562 cells without the MDR phenotype, which H2O2 treatment provoked a significant increase in THOP protein expression. Additionally, we showed an overexpression of THOP mediated by reactive oxygen species (ROS) only in K562 cells, suggesting a fine adjustment between THOP and cytosolic redox potential in these tumor models. Finally, we evaluated the expression of MHC class I-related genes LMP2 (proteasome subunit), TAP1 (peptide transport subunit) and B2M (component of MHC class I) in these leukemia cells. The THOP modulation by redox changes, its influence in antigen presentation system in the multidrug resistance leukemia cells are discussed.

A timet oligopeptidase (THOP, endopeptidase EC 3.4.24.15) é uma metalopeptidase citosólica conhecida por regular o destino de peptídeos pósproteassomais, participando da seleção de antígeno na rota de apresentação por MHC I. Alguns trabalhos mostraram que existe uma correlação entre a expressão de THOP e os níveis de MHC I, cujo mecanismo ainda precisa ser elucidado. Mesmo assim, a expressão e função da THOP são moduladas por sistemas redox e, consequentemente, a correlação redox x expressão de THOP x nível de MHC I também tem sido demonstrada. Portanto, considerando que em tumores hematológicos, a adaptação redox mediada por mecanismos de resistência a múltiplas drogas (MDR) sugere que o aumento da expressão de bombas de efluxo poderia ser acompanhado por mudanças em eventos dependentes de redox, incluindo vias de degradação proteassomal e sistemas de apresentação de MHC I, no presente trabalho, examinamos: A relação entre a expressão de THOP e a resistência oxidativa em linhagens celulares de leucemia humana, com ou sem o fenótipo MDR. A análise de PCR em tempo real e FACS demonstrou diferentes níveis de THOP em todas as linhas celulares de leucemia investigadas. Considerando as células MDR Lucena 1 (Leucemia Mielóide Crônica; derivadas da K562), nossos dados indicam a manutenção dos níveis de THOP mesmo após o tratamento com H2O2, contrastando com as células K562 sem o fenótipo MDR, cujo tratamento com H2O2 provocou um aumento significativo na expressão da proteína THOP. Além disso, mostramos uma superexpressão de THOP mediada por espécies reativas de oxigênio (ROS) apenas em células K562, sugerindo um ajuste fino entre THOP e potencial redox citosólico nesses modelos de tumor. Por fim, avaliamos a expressão dos genes relacionados ao MHC de classe I, LMP2 (subunidade do proteassoma), TAP1 (subunidade de transporte de peptídeo) e B2M (componente do MHC de classe I) nessas células de leucemia. A modulação da THOP por alterações redox e sua influência no sistema de apresentação de antígenos nas células de leucemia multirresistente são discutidas.