Vliv citrulinace histonových proteinů na genovou expresi vybraných genů u buněk myeloidní řady

Abstract

Neutrofilní granulocyty jsou důležitými buňkami vrozené imunity a zajišťují obranu organismu před patogeny pomocí různých mechanismů. Jedním z těchto mechanismů je NETóza, při které dochází k uvolnění dekondenzovaného chromatinu a také citrulinovaných histonových proteinů. Citrulinace je post-translační modifikací, která je katalyzována enzymem peptidylarginindeiminasou (PAD) a která vede k přeměně kladně nabitého argininu na neutrální citrulin a může způsobit změny exprese genů pro cytokiny. Byla stanovována koncentrace prozánětlivých cytokinů (IL-8, TNF, IL-1) v závislosti na míře citrulinace histonu H3. Stanovení bylo provedeno na úrovni proteinů metodou ELISA a na úrovni mRNA pomocí qPCR. Pro navození citrulinace a aktivaci PAD4 byl použit vápníkový ionofor a pro inhibici sloužily dva inhibitory: Cl-amidine a TDFA. Bylo zjištěno, že po aktivaci PAD4 docházelo k významnému zvýšení produkce IL-8 a IL-1. Zvýšení exprese IL-8 bylo rovněž potvrzeno i na úrovni mRNA pomocí qPCR. K inhibici PAD4 a snížení produkce IL-8 a IL-1 docházelo za použití obou inhibitorů. Expresi TNF se nepodařilo prokázat ani na úrovni proteinů, ani na úrovni mRNA.Neutrophils are major cell type of innate immunity, that can eliminate pathogens by different mechanisms. One of these mechanisms is called NETosis, which leads to release of decondensed chromatin and citrullinated histone proteins. Citrullination is post-translational modification catalysed by peptidylarginine deiminase (PAD) and causing transformation of possitively charged arginin to neutral citrullin and can change expression of cytokine genes. Concetrations of pro-inflammatory cytokines (IL-8, TNF, IL-1) were measured after activation of PAD4 and induction of citrullination. Calcium ionophore was used to induce citrullinaton, Cl-amidine and TDFA were used as inhibitors. Production of cytokines was assessed by ELISA on protein level and by qPCR on mRNA level. It was found that induction of citrullination led to increased concentrations of IL-8 and IL-1. Elevated gene expression of IL-8 was confirmed on mRNA level. Both inhibitors were able to decrease level of histone H3 citrullination and IL-8 and IL-1 concentrations. Expression of TNF was not detected on protein and mRNA level.