Pesquisadores descobrem efeitos compensatórios funcionais em células Treg

A equipe do professor Yi Sun da Universidade de Zhejiang relata um efeito compensatório funcional entre os eixos Ube2m-Rbx1 e Ube2f-Sag do sistema neddylation-Cullin-RING ligases (CRLs) em T_registro células, usando modelos condicionais de camundongos KO. A equipe também revelou que os eixos Ube2m-Rbx1 e Ube2f-Sag são essencialmente necessários para as funções de T_registro células, e elucidaram mecanicamente que as CRLs Rbx1 / Sag funcionam de maneira independente e dependente de nedilação.

Dado que a ativação anormal de LCRs (por exemplo, por nedilação aumentada de cullin) está associada a muitas doenças autoimunes humanas, como lúpus eritematoso sistêmico, doença inflamatória intestinal e artrite reumatóide, este trabalho pode fornecer novos insights e caminhos para estudos adicionais com objetivo final para prevenir e tratar essas doenças. O artigo foi publicado na revista Pesquisar com o título “A redundância funcional da nedilação E2s e E3s na modulação da aptidão das células T reguladoras.”

A nedilação de proteínas é um tipo de modificação semelhante à ubiquitinação que é catalisada por uma cascata enzimática E1-E2-E3. As células de mamíferos têm apenas uma nedilação E1, dois E2s (Ube2m e Ube2f) e mais de uma dúzia de E3s. Entre eles, o Rbx1 E3 emparelha com Ube2m para catalisar a nedilação de Cullin 1-4, enquanto o Sag/Rbx2 E3 emparelha com Ube2f para catalisar a nedilação de Cullin 5. Rbx1 e Sag também são dois membros da família RING, atuando como a subunidade catalítica de Ligases Cullin-RING (CRLs) Ligases de ubiquitina E3. Neddylation em Cullins ativa CRLs, a maior família de ligases de ubiquitina E3 que regulam muitos processos biológicos importantes.

Os estudos anteriores do grupo do Dr. Sun descobriram que o nocaute total de Rbx1 ou Sag causa morte embrionária em camundongos em diferentes estágios de desenvolvimento, indicando a não redundância funcional desses dois membros da família. Recentemente, a equipe do Dr. Sun relatou que UBE2M também atua como uma ubiquitina E2 para se acoplar com Parkin-DJ-1 E3 para ubiquitilação direcionada e degradação de UBE2F sob a condição de hipóxia, sugerindo algumas conversas cruzadas entre esses dois E2s.

As células T reguladoras são CD4 imunossupressoras especializadas⁺-Linfócitos T, que desempenham papéis essenciais na manutenção da homeostase imunológica in vivo. No ano passado, o grupo do Dr. Sun nocauteou condicionalmente Ubem, Ube2F, Rbx1 ou Rbx2/Sag individualmente em células T reguladoras (T_registro células), e descobriram que o eixo Ube2m-Rbx1 do sistema nedilação-CRLs é essencial, enquanto o eixo Ube2f-Sag é dispensável para a manutenção funcional de T_registro células, dado que T_registro nocaute celular de Ube2m ou Rbx1, respectivamente, causa fenótipos inflamatórios/autoimunes significativos e morte precoce em camundongos; enquanto o mesmo nocaute de Ube2f ou Sag não tinha fenótipo.

O objetivo deste estudo é explorar se existe complementaridade funcional entre os eixos Ube2m-Rbx1 e Ube2f-Sag em T_registro células. O grupo Sun gerou cepas de camundongos com nocaute duplo de E2s Ube2M e Ube2F ou E3s Rbx1 e Sag em T_registro células via sistema Foxp3-Cre-Loxp, respectivamente. Os camundongos com duplo knockout para E2 apresentaram fenótipos inflamatórios robustos com um período de sobrevivência de apenas cerca de 35 dias, enquanto os camundongos com apenas Ube2m nocauteados em T_registro as células tiveram um período de sobrevivência de cerca de 4–6 meses.

Comparação adicional das alterações do transcriptoma entre dois T de nocaute duplo E2s_registro células e nocaute único Ube2m T_registro as células revelaram que os genes, especialmente as vias relacionadas à inflamação, se alteraram em grau muito maior nas primeiras do que nas últimas. Os resultados indicam que Ube2f realmente desempenha um papel em T_registro função celular, que é, no entanto, totalmente compensada por Ube2m em T_registro células.

Por outro lado, a comparação dos fenótipos entre nocaute duplo para E3 e nocaute único para Rbx1 mostrou fenótipos inflamatórios graves semelhantes com letalidade precoce, uma vez que o fenótipo de camundongos com nocaute único para Rbx1 em T_registro células já é muito grave. A diferença foi encontrada apenas em camundongos jovens com 8 dias de idade, nos quais os indicadores de ativação de células imunológicas em camundongos com nocaute duplo foram significativamente maiores do que aqueles em camundongos com nocaute único.

Da mesma forma, o transcriptoma muda em T_registro células com deleção simultânea de Rbx1 e Sag também foram significativamente maiores do que aquelas em T_registro células com deleção única de Rbx1. Assim, o próprio Sag também regula T_registro função celular até certo ponto; mas é totalmente compensado por Rbx1.

A comparação do fenótipo em camundongos com duplo E2 vs. duplo nocaute E3 em T_registro as células revelaram fenótipos mais graves em nocaute duplo de E3 com expectativa de vida muito reduzida. As alterações do transcriptoma em T_registro as células do primeiro também são muito maiores do que as do segundo. Dado que Rbx1 e Sag são ligases E3 duplas que catalisam tanto a nedilação (de cullins) quanto a ubiquitilação (através de CRL), mas a ativação de CRL requer nedilação de cullin. Assim, Rbx1/Sag parece ter funções além das CRLs de nedilação. Este estudo aprofunda ainda mais a compreensão do mecanismo regulatório de Rbx1/Sag-CRLs em T_registro células.

Em conjunto, este estudo in vivo mostrou a compensação entre os eixos Ube2m-Rbx1 e Ube2f Sag do sistema nedilação-CRLs na regulação funcional de T_registro células. Também elucida o papel dos Rbx1/Sag-CRLs em T_registro células é parcialmente independente de modificações de nedilação, revelando assim mecanismos previamente desconhecidos do sistema de nedilação-CRLs em T_registro células.

Sabe-se que as anormalidades da LCR estão associadas a muitas doenças autoimunes humanas, e a ativação da LCR requer modificação da nedilação. Portanto, este trabalho fornece um novo ângulo para estudar e compreender o mecanismo subjacente ao desenvolvimento de doenças autoimunes e ajuda a estabelecer as bases para o objetivo final na prevenção e tratamento de doenças autoimunes.

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