A novel cystatin derived from Trichinella spiralis suppresses macrophage-mediated inflammatory responses
pmid: 32236093
pmc: PMC7153903
A novel cystatin derived from Trichinella spiralis suppresses macrophage-mediated inflammatory responses
Trichinella spiralis peut moduler les réponses immunitaires de l'hôte pour conserver un environnement approprié à sa survie à long terme. Incidemment, le parasite provoque des effets régulateurs par la libération de molécules immunomodulatrices, qui peuvent supprimer l'inflammation de l'hôte et peuvent être utilisées un jour pour le traitement de maladies inflammatoires non apparentées. Ici, nous avons identifié et caractérisé une nouvelle cystatine de T. spiralis (TsCstN), qui inhibe l'inflammation médiée par les macrophages traités par LPS. Les protéines contenues dans le produit excréteur-sécréteur (ES) de T. spiralis au stade musculaire (ES-L1) ont été fractionnées, et chacune a été traitée avec des macrophages dérivés de la moelle osseuse de souris (mBMDM) avant la stimulation par LPS. Les fractions qui présentaient une propriété immunomodulatrice élevée en diminuant les cytokines pro-inflammatoires ou en augmentant les cytokines anti-inflammatoires ont été identifiées par spectrométrie de masse. Incidemment, la protéine hypothétique conservée (Tsp_04814) a été sélectionnée pour une caractérisation plus poussée car elle présentait le score de SEP le plus significatif. Une annotation de Tsp_04814 à l'aide d'une comparaison d'homologie structurelle des protéines a suggéré qu'elle présente une forte similitude structurelle avec la cystatine humaine E/M (score TM 0,690). La nouvelle cystatine recombinante de T. spiralis (rTsCstN) a été exprimée chez Escherichia coli à un poids moléculaire d'environ 13 kDa. L'anticorps polyclonal (pAb) anti-rTsCstN de souris pouvait détecter TsCstN natif dans les antigènes de ver bruts (CWA) et ES-L1 et être principalement localisé dans les cellules stichosomes et sous-cuticulaires. rTsCstN a inhibé les protéases de la cystéine in vitro, en particulier la cathepsine L, à un pH optimal de 6. En outre, le rTsCstN pouvait être internalisé dans les mBMDM, qui étaient principalement distribués dans le cytoplasme et le lysosome avant et après la stimulation du LPS. Pour évaluer les propriétés immunomodulatrices de rTsCstN sur les mBMDM, rTsCstN a été incubé avec mBMDM avant la stimulation du LPS ; cela a démontré que rTsCstN supprimait la production de cytokines pro-inflammatoires et l'expression du CMH de classe II. T. spiralis L1-derived TsCstN a été caractérisé comme un nouvel inhibiteur de la cystéine protéase. La protéine suscite une propriété anti-inflammatoire en supprimant les cytokines pro-inflammatoires et en interférant avec le processus de présentation de l'antigène par épuisement de l'expression du CMH de classe II.
Trichinella spiralis puede modular las respuestas inmunitarias del huésped para conservar un entorno adecuado para su supervivencia a largo plazo. Por cierto, el parásito provoca efectos reguladores a través de la liberación de moléculas inmunomoduladoras, que pueden suprimir la inflamación del huésped y pueden usarse para el tratamiento de enfermedades inflamatorias no relacionadas en algún momento. Aquí identificamos y caracterizamos una nueva cistatina de T. spiralis (TsCstN), que inhibe la inflamación mediada por macrófagos tratados con LPS. Las proteínas contenidas en el producto excretor-secretor (ES) de T. spiralis en etapa muscular (ES-L1) se fraccionaron y cada una se trató con macrófagos derivados de médula ósea de ratón (mBMDM) antes de la estimulación con LPS. Las fracciones que mostraron una alta propiedad inmunomoduladora al disminuir las citocinas proinflamatorias o aumentar las citocinas antiinflamatorias se identificaron mediante espectrometría de masas. Por cierto, la proteína hipotética conservada (Tsp_04814) se seleccionó para una caracterización adicional, ya que presentó la puntuación de EM más significativa. Una anotación de Tsp_04814 utilizando la comparación de homología estructural de proteínas sugirió que tiene una alta similitud estructural con la cistatina E/M humana (puntuación TM 0.690). La nueva cistatina recombinante de T. spiralis (rTsCstN) se expresó en Escherichia coli a un peso molecular de aproximadamente 13 kDa. El anticuerpo policlonal anti-rTsCstN de ratón (pAb) pudo detectar TsCstN nativo en antígenos de gusano crudo (CWA) y ES-L1 y se localizó predominantemente en el stichosoma y las células subcuticulares. rTsCstN inhibió las cisteína proteasas in vitro, especialmente la catepsina L, a un pH óptimo de 6. Además, rTsCstN podría internalizarse en mBMDM, que se distribuyeron principalmente en el citoplasma y el lisosoma tanto antes como después de la estimulación con LPS. Para evaluar las propiedades inmunomoduladoras de rTsCstN en mBMDM, se incubó rTsCstN con mBMDM antes de la estimulación con LPS; esto demostró que rTsCstN suprimió la producción de citocinas proinflamatorias y la expresión de MHC de clase II. El TsCstN derivado de T spiralis L1 se caracterizó como un nuevo inhibidor de la cisteína proteasa. La proteína provoca una propiedad antiinflamatoria al suprimir las citocinas proinflamatorias e interferir con el proceso de presentación del antígeno a través del agotamiento de la expresión del MHC de clase II.
Trichinella spiralis can modulate host immune responses to retain a suitable environment for its long-term survival. Incidentally, the parasite elicits regulatory effects through immunomodulatory molecule release, which can suppress host inflammation and may be used for the treatment of unrelated inflammatory diseases in someday. Here we identified and characterized a novel T. spiralis cystatin (TsCstN), which inhibits inflammation mediated by LPS-treated macrophages.Proteins contained in the excretory–secretory (ES) product of muscle-stage T. spiralis (ES-L1) were fractionated, and each was treated with mouse bone marrow-derived macrophages (mBMDMs) before LPS stimulation. The fractions that exhibited high immunomodulatory property by decreasing pro-inflammatory cytokines or increasing anti-inflammatory cytokines were identified by mass spectrometry. Incidentally, the conserved hypothetical protein (Tsp_04814) was selected for further characterization as it presented the most significant MS score. An annotation of Tsp_04814 using protein structural homology comparison suggested that it has high structural similarity to human cystatin E/M (TM score 0.690). The recombinant T. spiralis novel cystatin (rTsCstN) was expressed in Escherichia coli at a molecular weight of approximately 13 kDa. Mouse anti-rTsCstN polyclonal antibody (pAb) could detect native TsCstN in crude worm antigens (CWA) and ES-L1 and be predominantly localized in the stichosome and subcuticular cells. rTsCstN inhibited cysteine proteases in vitro, especially cathepsin L, at an optimal pH of 6. Besides, rTsCstN could be internalized into mBMDMs, which were mostly distributed in the cytoplasm and lysosome both before and after LPS stimulation. To evaluate the rTsCstN immunomodulatory properties on mBMDMs, rTsCstN was incubated with mBMDM before LPS stimulation; this demonstrated that rTsCstN suppressed pro-inflammatory cytokine production and MHC class II expression.T. spiralis L1-derived TsCstN was characterized as a novel cysteine protease inhibitor. The protein elicits an anti-inflammatory property by suppressing pro-inflammatory cytokines and interfering with the antigen presentation process through depletion of MHC class II expression.
يمكن للشعيرية الحلزونية تعديل الاستجابات المناعية للمضيف للحفاظ على بيئة مناسبة لبقائها على المدى الطويل. بالمناسبة، يثير الطفيل تأثيرات تنظيمية من خلال إطلاق جزيء مناعي، والذي يمكن أن يثبط التهاب المضيف ويمكن استخدامه لعلاج الأمراض الالتهابية غير ذات الصلة في يوم من الأيام. هنا حددنا ووصفنا T. spiralis cystatin (TsCstN) الجديد، الذي يمنع الالتهاب بوساطة الضامة المعالجة بـ LPS. تم تجزئة البروتينات الموجودة في منتج الإفراز الإفرازي (ES) للمرحلة العضلية T. spiralis (ES - L1)، وتم علاج كل منها بالبلاعم المستمدة من نخاع عظم الفأر (mBMDMs) قبل تحفيز LPS. تم تحديد الأجزاء التي أظهرت خاصية تعديل مناعي عالية عن طريق تقليل السيتوكينات المؤيدة للالتهابات أو زيادة السيتوكينات المضادة للالتهابات عن طريق قياس الطيف الكتلي. بالمناسبة، تم اختيار البروتين الافتراضي المحفوظ (Tsp _04814) لمزيد من التوصيف لأنه قدم أهم درجة لمرض التصلب العصبي المتعدد. اقترح تعليق توضيحي لـ Tsp _04814 باستخدام مقارنة التماثل الهيكلي للبروتين أن له تشابهًا هيكليًا عاليًا مع السيستاتين البشري E/M (درجة TM 0.690). تم التعبير عن السيستاتين الجديد T. spiralis المؤتلف (rTsCstN) في الإشريكية القولونية بوزن جزيئي يبلغ حوالي 13 كيلو دالتون. يمكن للفأر المضاد لـ rTsCstN متعدد النسائل (pAb) اكتشاف TsCstN الأصلي في مستضدات الدودة الخام (CWA) و ES - L1 ويكون موضعيًا في الغالب في الخلايا السيتشوسومية وتحت الجلدية. مثبطات rTsCstN بروتياز السيستين في المختبر، وخاصة الكاتيبسين L، عند درجة حموضة مثالية تبلغ 6. إلى جانب ذلك، يمكن استيعاب rTsCstN في mBMDMs، والتي تم توزيعها في الغالب في السيتوبلازم والليزوزوم قبل وبعد تحفيز LPS. لتقييم خصائص التعديل المناعي rTsCstN على mBMDMs، تم تحضين rTsCstN باستخدام mBMDM قبل تحفيز LPS ؛ أظهر هذا أن rTsCstN قمع إنتاج السيتوكين المؤيد للالتهابات وتعبير MHC من الفئة الثانية. تم وصف TsCstN المشتق من spiralis L1 بأنه مثبط بروتياز سيستين جديد. يثير البروتين خاصية مضادة للالتهابات عن طريق قمع السيتوكينات المؤيدة للالتهابات والتدخل في عملية عرض المستضد من خلال استنفاد تعبير MHC من الفئة الثانية.
- Universitäts-Augenklinik Bonn Germany
- Mahidol University Thailand
- University Hospital Bonn Germany
- Mahidol Oxford Tropical Medicine Research Unit Thailand
- University of Liverpool United Kingdom
Lipopolysaccharides, Molecular biology, Cathepsin L, RC955-962, FOS: Health sciences, Antiparasitic Treatment, Biochemistry, Mass Spectrometry, Mice, Ecological Interactions of Parasites in Ecosystems, Arctic medicine. Tropical medicine, Immunology and Microbiology, Mice, Inbred BALB C, Ecology, Cystatin, Life Sciences, Infectious Diseases, Larva, Antigen, Physical Sciences, Cytokines, Medicine, Public aspects of medicine, RA1-1270, Research Article, Immunology, Lipopolysaccharide, Cysteine Proteinase Inhibitors, Microbiology, Cathepsin, Global Impact of Helminth Infections and Control Strategies, Health Sciences, Animals, Cystatin C, Biology, Parasitic Diseases and Treatment Strategies, Trichinella spiralis, Inflammation, Macrophages, FOS: Clinical medicine, Cystatins, Immune system, Enzyme, Antigens, Helminth, Culture Media, Conditioned, FOS: Biological sciences, Environmental Science, Parasitology, Renal function
Lipopolysaccharides, Molecular biology, Cathepsin L, RC955-962, FOS: Health sciences, Antiparasitic Treatment, Biochemistry, Mass Spectrometry, Mice, Ecological Interactions of Parasites in Ecosystems, Arctic medicine. Tropical medicine, Immunology and Microbiology, Mice, Inbred BALB C, Ecology, Cystatin, Life Sciences, Infectious Diseases, Larva, Antigen, Physical Sciences, Cytokines, Medicine, Public aspects of medicine, RA1-1270, Research Article, Immunology, Lipopolysaccharide, Cysteine Proteinase Inhibitors, Microbiology, Cathepsin, Global Impact of Helminth Infections and Control Strategies, Health Sciences, Animals, Cystatin C, Biology, Parasitic Diseases and Treatment Strategies, Trichinella spiralis, Inflammation, Macrophages, FOS: Clinical medicine, Cystatins, Immune system, Enzyme, Antigens, Helminth, Culture Media, Conditioned, FOS: Biological sciences, Environmental Science, Parasitology, Renal function
6 Research products, page 1 of 1
- 2008IsAmongTopNSimilarDocuments
- 2021IsAmongTopNSimilarDocuments
- 2017IsRelatedTo
- 2020IsRelatedTo
- 2020IsRelatedTo
citations This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).40 popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.Top 10% influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).Top 10% impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.Top 10%
