Study on the Regulation of Innate Immune Signaling Pathway mediated by Mycobacterium tuberculosis Rv2626c

Abstract

결핵균의 분비단백질은 숙주의 면역반응을 조절하는 주요 항원이다. 결핵균 Rv2626c 단백질은 Hypoxic response protein 1 (Hrp1)이라고도 알려져 있으며, 잠복결핵 환자에서 과 발현되는 분비성의 보존된 가설 단백질이다. Rv2626c 항원은 신체를 자극하여 높은 수준의 항체를 생산하도록 하기 때문에, 재조합 Rv2626c 단백질은 잠복결핵을 진단할 수 있는 진단지표로 사용될 수 있는 가능성을 가지고 있다. 그러나 선천성 면역반응의 조절에 있어서 Rv2626c의 기능이나 염증성 질환을 치료할 수 있는 가능성에 대해서는 연구가 부족한 실정이다. 특히 다양한 결핵균 항원들이 톨유사수용체 신호전달 경로에 영향을 미치는 사실에 대해 많은 연구가 진행되었음에도 불구하고, 톨유사수용체 신호전달 경로에서 Rv2626c의 역할에 대해서는 알려진 바 없다. 본 연구에서는 대식세포에서 톨유사수용체의 리간드에 의해 유도되는 선천성 면역반응이 Rv2626c에 의해 억제되는 것을 밝혔다. Rv2626c는 지질다당류에 의해 유도되는 MyD88 의존적인 AKT, MAPK (ERK, p38, JNK), IκBα의 인산화를 억제하였고 궁극적으로 전염증성 사이토카인 생성을 억제하였다. 또한 Rv2626c는 TRAF6와 직접적으로 결합하여 TRAF6의 라이신63-유비퀴틴작용을 방지하였다. Rv2626c의 CBS2 도메인은 TRAF6 폴리유비퀴틴작용을 담당하는 TRAF6의 아미노말단과 결합하기에 충분하였다. 이러한 결과는 선천성 면역반응조절에서 Rv2626c 역할의 중요성에 대한 새로운 이해를 제공할 것으로 사료된다.; Secretory proteins of Mycobacterium tuberculosis (Mtb) are the major antigens that modulate host immune response. Mtb Rv2626c protein, also known as Hypoxic response protein 1 (Hrp1), is a secretory conserved hypothetical protein and highly up-regulated in latent tuberculosis (TB) patients. Since Rv2626c antigen can stimulate the body to produce higher levels of antibodies, the recombinant Rv2626c protein (rRv2626c) have potential to be used as diagnostic marker of latent TB. However, the function of Rv2626c in regulating innate immune response or the potential for treating inflammatory diseases remains largely unknown. In particular, little has been studied about the functionality of Rv2626c in Toll-like receptor (TLR) signaling pathway, even though the facts that diverse Mtb antigens affect on TLR signaling pathway have been well studied. Here, we show that TLR ligand-induced innate immune responses are negatively regulated by Rv2626c in macrophages. We found that rRv2626c inhibited LPS-induced MyD88-dependent phosphorylation of AKT, MAPK (ERK, p38, JNK), IκBα and ultimately production of pro-inflammatory cytokines. Rv2626c interacts directly with TRAF6 to prevent its K63-linked polyubiquitination. Remarkably, CBS2 domain of Rv2626c is sufficient for interaction with amino-terminus of TRAF6, which is in charge of TRAF6 polyubiquitination. Collectively, these results suggest novel insight into the significant role of Rv2626c in regulation of innate immune response.