危険と関連する分子パターン（DAMP）カルレティキュリンとパターンと関連する分子パターン（PAMP）リポ多糖の生物物理的相互作用

The Biophysical Interaction of the Danger-Associated Molecular Pattern (DAMP) Calreticulin with the Pattern-Associated Molecular Pattern (PAMP) Lipopolysaccharide.

• Unnati M Pandya
• Chinaza Egbuta
• Trefa M Abdullah Norman
• Chih-Yuan Edward Chiang
• Valerie R Wiersma
• Rekha G Panchal
• Edwin Bremer
• Paul Eggleton
• Leslie I Gold

抄録

小胞体（ER）シャペロンタンパク質であるカルレティキュリン（CRT）は、糖タンパク質の適切な折り畳みと細胞カルシウムの恒常性維持に不可欠である。ERストレスの間、CRTはアンフォールドタンパク応答（UPR）の一部として過剰発現します。さらに、ＣＲＴは、自然免疫応答の間に病原体関連分子パターン（ＰＡＭＰ）と相互作用する可能性のある損傷関連分子パターン（ＤＡＭＰ）分子として放出され得る。そのようなPAMPの一つが、グラム陰性細菌の細胞壁の構成要素であるリポ多糖（LPS）である。本報告では、組換えヒト胎盤CRTおよびネイティブヒト胎盤CRTが、溶液中、固相中、およびグラム陰性菌およびグラム陽性菌の表面でLPSと強く相互作用することを示している。さらに、LPSはCRTのオイルゴマー化を誘導し、単量体形態を消失させた。組換えCRT（rCRT）をサイズ排除および陰イオン交換クロマトグラフィーに適用すると、非定型の不均一溶出プロファイルが示され、LPSがCRTのコンフォメーションおよびイオン電荷に影響を与えることが示された。興味深いことに、CRTに結合したLPSは慢性細菌感染症の気管支拡張症患者の血清中に検出されます。また，ELISA法により，CRTはCRTのNドメインとCドメインの球状頭部領域を介してLPSと結合し，Cドメインのみを介してLPSと結合していた．CRTとLPSの特異的な相互作用は、PAMP自然免疫において重要であると考えられた。

The endoplasmic reticulum (ER) chaperone protein, calreticulin (CRT), is essential for proper glycoprotein folding and maintaining cellular calcium homeostasis. During ER stress, CRT is overexpressed as part of the unfolded protein response (UPR). In addition, CRT can be released as a damage-associated molecular pattern (DAMP) molecule that may interact with pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) during the innate immune response. One such PAMP is lipopolysaccharide (LPS), a component of the gram-negative bacterial cell wall. In this report, we show that recombinant and native human placental CRT strongly interacts with LPS in solution, solid phase, and the surface of gram-negative and gram-positive bacteria. Furthermore, LPS induces oilgomerization of CRT with a disappearance of the monomeric form. The application of recombinant CRT (rCRT) to size exclusion and anion exchange chromatography shows an atypical heterogeneous elution profile, indicating that LPS affects the conformation and ionic charge of CRT. Interestingly, LPS bound to CRT is detected in sera of bronchiectasis patients with chronic bacterial infections. By ELISA, rCRT dose-dependently bound to solid phase LPS via the N- and C-domain globular head region of CRT and the C-domain alone. The specific interaction of CRT with LPS may be important in PAMP innate immunity.