Jurkat T 세포주에서 inhibitory killer cell immunoglobulin-like receptor 과발현에 의한 activation induced cell death 억제에 관여하는 단백 규명

Abstract

[한글]

Killer cell Ig-like receptor (KIR)는 자연살 세포의 표면에 발현되어 표적 세포의 MHC class I 단백질을 인식, 살상 기능을 억제함으로써 자연살 세포에 표적 특이성을 부여하는 중요한 비활성화 수용체이다. KIR는 자연살 세포 뿐만 아니라 일부 CD8^+ T 세포에도

발현되는 것으로 알려져 있다. 흥미롭게도 T 세포에서 KIR의 발현은 주로 CD8^+ memory 형질의 T 세포에서 관찰되고 있으며, 최근의 연구 결과는 KIR 형질전환 생쥐에서 CD8^+ memory type T 세포가 크게 증가되어 있으며, 이들 세포가 T 세포 activation-induced cell death (AICD)에 저항성을 보인다는 것이 보고되었다. 이는 T 세포가 활성화된 후 AICD를 피해 memory 세포로 전환하는 과정에서 KIR 분자가 중요한 역할을 할 것임을 시사하는 연구 결과로써, 지금까지 알려진 기능 외에 아직 알려지지 않은 새로운 기전을 통해 KIR

가 활성화된 T 세포의 생존에 관여함을 추정할 수 있다. 따라서 T 세포에서 KIR의 면역학적 기능을 더 잘 이해하기 위해서 KIR가 AICD를 억제하는 기전에 대한 구체적인 연구가 필요하였다.

본 연구에서는 KIR 발현 Jurkat T 세포주를 확립하고 phytohemagglutinin (PHA) 또는 PMA/ionomycin 처리에 의한 활성화 자극을 주었을 때, KIR 발현에 의한 Jurkat T 세포에서의 AICD 변화와 그 기전을 규명하고자 하였다. 실험 결과 KIR 발현 Jurkat T 세포는 대조군에 비해, PHA 그리고 PMA/ionomycin에 의해 유도된 AICD에 저항성을 보였으며, 이는 활성화 자극 후에 FasL 발현의 억제에 의해 수행되는 것으로 나타났다. 그리고 CD8 α와 KIR cytoplasmic tail의 융합 단백질를 표현하는 Jurkat 세포주를 이용한 실험 결과 KIR cytoplasmic tail의 membrane-proximal 20개의 아미노산 서열이 KIR에 의한 Jurkat의 AICD 억제에 관여함을 증명하였다. 마지막으로 KIR의 membrane-proximal 20개의 아미노산 서열에 protein kinase C (PKC)에 의해 인산화될 수 있는 serine기가 포함되어 있다는 사실에 착안하여, 활성화 자극 전후의 KIR의 cytoplasmic tail과 PKC의 결합 여부를 확인하여 보았다. 면역침전 실험 결과 KIR의 cytoplasmic tail 부위는 PKCα 그리고 θ와 활성화 자극 전후에 지속적으로 결합하고 있음을 확인하였다. 이러한 결과들은 KIR의 membrane-proximal 부위에 PKC를 결합함으로써 가용 PKC의 양을 줄이거나 더 나아가 불활성화시킴으로써 활성화된 T 세포가 AICD에 저항성을 가지게 될 수 있음을 시사한다.

본 연구 결과를 통해, T 세포 AICD 억제에 있어서 KIR의 작용 기전을 이해하는데 도움을 주었으며, 앞으로 KIR와 PKC의 상호 작용에 대한 보다 구체적인 연구가 필요하다.

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핵심되는 말 : Killer cell Ig-like receptor, Activation induced cell death, Jurkat T 세포, Protein kinase C

[영문]

Inhibitory killer cell immunoglobulin-like receptors (KIRs) are expressed on NK cells and some CD8^+ T cells, and recognize polymorphic class I MHC molecules on target cells. CD8^+ T cells expressing KIRs exhibit the memory phenotype. Recent studies with KIR transgenic mice have shown that the engagement of KIRs selectively drives the in vivo accumulation of memory-phenotype CD8^+ T cells, and that KIR might play an important role in the survival of memory-phenotype CD8^+ T cells by protecting them from activation-induced cell death (AICD). However, molecular mechanism of the AICD inhibition mediated by KIR has not been revealed yet. To better understand the AICD inhibition mediated by KIR in T cells, a series of CD8-KIR fusion constructs were stably transfected into Jurkat T cells and AICD of Jurkat transfectants were induced by phytohemagglutin (PHA) or PMA/ionomycin treatment. It was found that expression of KIR significantly inhibited the AICD by inhibiting the FasL expression in Jurkat T cells upon activation. It was also found that the membrane-proximal region (~20 amino acids) of KIR played a critical role in the AICD inhibition. Interestingly, the KIR-mediated AICD inhibition appeared to be accomplished by recruitment of protein kinase C to the membrane-proximal region

of KIR. These results suggest that the sequestration and/or inactivation of PKC by the membrane-proximal region of KIR renders the activated T cells less sensitive to AICD.