Fagocita NADPH-oxidáz és protoncsatorna aktivitását szabályozó fehérjék azonosítása RNS-interferencia felhasználásával = Identification of protiens regulating the activity of phagocyte NADPH-oxidase and proton channel using RNA-interference

摘要

Feszültségfüggő protonáramot (IHv) sok sejttípusban kimutattak, de a legtöbb vizsgálatot emberi granulocitákban végezték. Fagocitákban a protonáramért felelős protoncsatorna feltételezett szerepe az aktivált Nox2 (a fagocita NADPH-oxidáz komplex központi enzime) működésének támogatása a légzési robbanás során. 2006-ban klónozták a Hv1 fehérjét, mely feszültségfüggő proton csatornaként működik, és Hv1-re nézve génhiányos egerek fehérvérsejtjeiben az légzési robbanás csökkenését tapasztalták. Emberi fehérvérsejtekben azonban kevés ismerettel rendelkezünk a Hv1 fehérjéről. Vizsgálataink középpontjába ezért az emberi fehérvérsejtek által termelt Hv1 fehérje molekuláris és celluláris szintű jellemzését állítottuk. Megvizsgáltuk továbbá a Hv1 és Nox2 kifejeződés viszonyát. Eredményeink alapján a Hv1 a granulociták felszínén és intracelluláris membránjaiban található. A Hv1 molekula homodimer és monomer formában egyaránt kifejeződik fehérvérsejtekben. A Hv1 fehérje emberi fehérvérsejtekben is szükséges a protonáram létrejöttéhez, kifejeződésének gátlása ugyanis csökkenteti az IHv amplitúdóját különböző humán eredetű fehérvérsejt-vonalakban. Nyugvó granulocitákban a Hv1 és Nox2 kolokalizációt mutat, és aktivációkor a két fehérje azonos membránokban dúsul (pl. fagoszómák falában). Végezetül a Hv1 kifejeződés masszív gátlása a PLB-985-ös emberi granulocita sejtvonalban is a az légzési robbanás csökkenéséhez vezet. | Voltage-gated proton current (IHv) has been characterized in several cell types, but the majority of the data was collected in phagocytes, especially in human granulocytes. The prevailing view about the role of IHv in phagocytes is that it is an essential supporter of the intense and sustained activity of Nox2 (the core enzyme of the phagocyte NADPH oxidase complex) during respiratory burst. Recently Hv1, a voltage-gated proton channel was cloned, and leukocytes from Hv1 knockout mice display impaired respiratory burst. On the other hand, hardly anything is known about Hv1 in human granulocytes. Therefore, we set out to define the main characteristics of Hv1 expression in human granulocytes on the cellular, subcellular and molecular level and also its relationship to Nox2. Our results indicate that Hv1 is expressed in intracellular membranes and on the cell surface of granulocytes. Native Hv1 molecule is expressed in dimer and monomer form in different leukocytes and its expression is required for normal voltage-gated proton currents in different leukemia cell lines indicating that Hv1 is indispensable for IHv in human leukocytes as well. Additionally, Hv1 and Nox2 colocalize in granulocytes, and both accumulate in the same membrane compartment (e.g. in phagosomal wall) upon activation. Furthermore, severely impaired Hv1 expression can reduce the maximum rate of superoxide release in a human granulocyte cell line PLB-985.