Natural nitration of CXCL12 reduces its signaling capacity and chemotactic activity in vitro and abrogates intraarticular lymphocyte recruitment in vivo
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Universidade Federal de Minas Gerais
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A nitração natural de CXCL12 reduz sua capacidade de sinalização e atividade quimiotática in vitro e impede o recrutamento de linfócitos intra-articulares in vivo
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Resumo
A quimiocina CXCL12/fator derivado de células estromais-1 é importante para a migração de leucócitos para órgãos linfoides e tecidos inflamados, além de estimular o desenvolvimento tumoral. In vitro, a atividade da CXCL12 mediada por CXCR4 é abolida por processamento proteolítico. No entanto, há pouca informação disponível sobre os efeitos in vivo da CXCL12 modificada pós-traducionalmente. A CXCL12 natural foi purificada do sobrenadante da cocultura de células estromais estimuladas com leucócitos e agentes inflamatórios. Nesse meio condicionado, a CXCL12 com nitração na Tyr 7 , denominada [3-NT7 ] CXCL12, foi descoberta por meio da degradação de Edman. A CXCL12 e a [3-NT7 ] CXCL12 foram sintetizadas quimicamente para avaliar os efeitos biológicos dessa modificação. O [3-NT7 ] CXCL12 recrutou β-arrestina 2 e fosforilou a quinase Akt de forma semelhante ao CXCL12 em células transfectadas com o receptor. Além disso, a afinidade do CXCL12 e do [3-NT7 ] CXCL12 por glicosaminoglicanos, pelo receptor de quimiocina acoplado à proteína G CXCR4 e pelo receptor de quimiocina atípico ACKR3 foi comparável. No entanto, o [3-NT7 ] CXCL12 apresentou capacidade reduzida de aumentar as concentrações intracelulares de cálcio, gerar inositol trifosfato, fosforilar ERK1/2 e induzir a quimiotaxia de monócitos e linfócitos in vitro . Ademais, o CXCL12 nitrado não conseguiu induzir a extravasação de linfócitos para a articulação in vivo . Em resumo, a nitração da tirosina 7 em condições inflamatórias é um novo mecanismo regulatório pós-translacional natural do CXCL12, que pode reduzir as atividades inflamatórias e promotoras de tumores mediadas pelo CXCR4.
Abstract
The chemokine CXCL12/stromal cell-derived factor-1 is important for leukocyte migration to lymphoid organs and inflamed tissues and stimulates tumor development. In vitro, CXCL12 activity through CXCR4 is abolished by proteolytic processing. However, limited information is available on in vivo effects of posttranslationally modified CXCL12. Natural CXCL12 was purified from the coculture supernatant of stromal cells stimulated with leukocytes and inflammatory agents. In this conditioned medium, CXCL12 with a nitration on Tyr7, designated [3-NT7]CXCL12, was discovered via Edman degradation. CXCL12 and [3-NT7]CXCL12 were chemically synthesized to evaluate the biological effects of this modification. [3-NT7]CXCL12 recruited β-arrestin 2 and phosphorylated the Akt kinase similar to CXCL12 in receptor-transfected cells. Also the affinity of CXCL12 and [3-NT7]CXCL12 for glycosaminoglycans, the G protein-coupled chemokine receptor CXCR4 and the atypical chemokine receptor ACKR3 were comparable. However, [3-NT7]CXCL12 showed a reduced ability to enhance intracellular calcium concentrations, to generate inositol triphosphate, to phosphorylate ERK1/2 and to induce monocyte and lymphocyte chemotaxis in vitro. Moreover, nitrated CXCL12 failed to induce in vivo extravasation of lymphocytes to the joint. In summary, nitration on Tyr7 under inflammatory conditions is a novel natural posttranslational regulatory mechanism of CXCL12 which may downregulate the CXCR4-mediated inflammatory and tumor-promoting activities of CXCL12.
Assunto
Quimiocina CXCL12, Quimiocinas, Quimiotaxia, Movimento celular, Linfócitos
Palavras-chave
Chemokine, Posttranslational modification, Lymphocyte migration, Extravasation, Chemotaxis
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