Roles of transglutaminases in the regulation of dendritic cell function

Abstract

수지상세포는 항원을 present하는 세포로서, innate와 adaptive 면역의 조절에 중요한 역할을 한다. 트랜스글루타미네이즈 2 (TG2)는 단백질의 글루타민 잔기와 라이신잔기 사이의 교결합 형성하거나 또는 단백질에 폴리아민을 결합시키는 칼슘 의존성 효소이다. 따라서 TG2는 이러한 수식을 촉매함으로서 단백질 기능을 조절하는 역할을 한다. 또한TG2는 수지상세포에서도 발현되는데, LPS로 처리하면 발현이 증가한다. 본 연구는 수지상세포에서 LPS에 의하여 증가된 TG2의 기능을 규명하기 위하여 시행되었다. 이를 위하여 wild-type과 TG2-/-mice 골수에서 채취한 세포를 이용하여, 수지상세포 분화와 성숙 marker의 발현을 비교하였다. 그 결과, TG2가 없는 수지상세포는 wild-type과 비교하여 분화와 성숙능력에서 차이가 없었다. 뿐만 아니라, 분화된 수지상세포의 기능인 사이토카인 분비, 세포이동, 포식작용 그리고 세포사멸에서 두 종류의 수지상세포간에 차이가 없었다. 반면, wild-type세포는 활성산소를 많이 생산하였다. 또한 LPS자극에 의한 TG활성의 증가는 TG4 발현증가에 기인함을 밝혔다. 이 결과는 수지상세포에서 TG2가 분화나 성숙과정에는 관여하지 않으나, 활성산소 생산에 중요한 역할을 하며, TG4가 성숙과정에 중요한 역할을 할 가능성을 보여준다.

Dendritic cell (DC) is professional antigen presenting cell, regulating innate immunity and adaptive immunity. It has been reported that treatment of DC with LPS up-regulates the expression of TGase 2, a member of calcium-dependent enzyme family that catalyzes the post-translational modification of protein by forming polyaminated proteins or cross-linked proteins. In this study, role(s) of LPS-induced TGase 2 in DC was investigated using TGase 2-deficient DC. When bone marrow cells isolated from wild-type and TGase 2-deficient mice were compared, there was no difference between wild-type and TGase 2-deficient cells in the ability of differentiation and maturation. Moreover, TGase 2-deficient DC showed no difference in the level of secreted cytokine, phagocytosis, migration, and apoptosis compared with those of wild-type DC. However, wild-type DC showed higher level of ROS than TGase 2-deficient DC. In addition, Real time RT-PCR revealed that increase of TGase activity by LPS treatment is due to expression of TGase 4. These results indicate that TGase activity might be involved in the generation of ROS and in the process of DC maturation.