Количественная оценка экспрессии GADD34 при РА (GADD34-RA)

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) представляет собой субклеточный компартмент, в котором продуцируются трансмембранные и секретируемые белки. В нормальных условиях скорость биосинтеза, сворачивание и перенос белков жестко регулируются с помощью эффективной системы «контроля качества». ER отвечает на накопление неправильно свернутых белков в своем просвете посредством различных сигнальных путей, известных как реакция на несвернутые белки (UPR) [1]. При активации трансмембранный белок ЭР PERK фосфорилирует альфа-субъединицу эукариотического фактора инициации eIF2 [2]. В этих условиях транскрипционный фактор ATF4 направляет экспрессию генов, участвующих в устойчивости к окислительному стрессу, метаболизму аминокислот, а также экспрессию GADD34 (ген 34, индуцируемый остановкой роста и повреждением ДНК) [3]. GADD34 является регуляторной субъединицей фосфатазы PP1, которая дефосфорилирует eIF2-альфа [4], представляя собой петлю отрицательной обратной связи UPR, необходимую для восстановления синтеза белка и выживания клеток [5].

UPR представляет собой нечто большее, чем просто адаптивный ответ на накопление развернутого белка в ER, и сигнальные пути UPR пересекаются с иммунными реакциями на многих уровнях [6]. В В-лимфоцитах активация UPR является частью нормальной программы клеточной дифференцировки, играя важную роль в синтезе иммуноглобулинов [7]. ER-стресс также вовлечен в патогенез многих заболеваний человека, включая метаболические, нейродегенеративные заболевания и рак [8]. Прямая связь между UPR и воспалением была продемонстрирована для развития аутоиммунных заболеваний, таких как воспалительное заболевание кишечника [9].

Ревматоидный артрит является хроническим многофакторным воспалительным заболеванием. Провоспалительные цитокины, такие как TNF-альфа и IL-6, секретируемые макрофагами и моноцитами, играют важную патогенетическую роль в фазах воспаления, синовиальной пролиферации и повреждения хряща [10]. Ревматоидный фактор (РФ) был наиболее широко используемым антителом для диагностики РА [11]; антитела к цитруллиновому белку (ACPA) также были включены в диагностические критерии ACR/EULAR в 2010 г. [12], и они тесно связаны с развитием эрозивного РА [13].

Недавно было показано, что GADD34 необходим для продукции провоспалительных цитокинов дендритными клетками и фибробластами, подвергшимися воздействию двухцепочечной РНК в мышиной модели [14]. В фибробластах экспрессия GADD34 зависит от активации PKR (активируемой РНК протеинкиназы), что указывает на прямую связь между обнаружением патогена и путем eIF2alphaP/ATF4 UPR. Важность этого звена для противовирусного иммунитета была продемонстрирована смертностью новорожденных мышей с дефицитом GADD34, инфицированных вирусом Чикунгунья, из-за значительного снижения продукции IFN-бета [15]. Было высказано предположение, что GADD34 может играть качественную роль в выборе транслируемых мРНК в определенных условиях, таких как вирусные инфекции [16]. Эти результаты позволяют предположить, что GADD34 может быть ключевой молекулой воспалительных процессов и при патологиях человека; однако роль GADD34 в продукции цитокинов у людей еще предстоит выяснить. Целью нашего исследования было изучение экспрессии GADD34 у пациентов с РА.

1. Hetz, C., et al., Реакция развернутого белка: интеграция сигналов стресса через датчик стресса IRE1alpha. Physiol Rev. 91 (4): с. 1219-43.
2. Harding, H.P., et al., Perk необходим для регуляции трансляции и выживания клеток во время ответа развернутого белка. Мол Селл, 2000. 5 (5): с. 897-904.
3. Harding, H.P., et al., Комплексная реакция на стресс регулирует метаболизм аминокислот и устойчивость к окислительному стрессу. Мол Селл, 2003. 11 (3): с. 619-33.
4. Новоа, И., и др., Ингибирование обратной связи ответа развернутого белка с помощью GADD34-опосредованного дефосфорилирования eIF2-альфа. Дж. Селл Биол, 2001. 153 (5): с. 1011-22.
5. Новоа, И., и др., Стресс-индуцированная экспрессия генов требует запрограммированного восстановления после трансляционной репрессии. Эмбо Дж., 2003. 22 (5): с. 1180-7.
6. Янссенс С., Б. Пулендран и Б.Н. Ламбрехт, Новые функции реакции развернутых белков в иммунитете. Нат Иммунол. 15 (10): с. 910-919.
7. Iwakoshi, NN, et al., Дифференцировка плазматических клеток и реакция развернутого белка пересекаются на факторе транскрипции XBP-1. Nat Immunol, 2003. 4 (4): с. 321-9.
8. Ван, С. и Р.Дж. Кауфман, Влияние реакции развернутого белка на болезни человека. Джей Селл Биол. 197 (7): с. 857-67.
9. Kaser, A., et al., XBP1 связывает стресс ER с воспалением кишечника и придает генетический риск воспалительного заболевания кишечника человека. Клетка, 2008. 134 (5): с. 743-56.
10. Макиннес, И.Б. и Г. Шетт, Патогенез ревматоидного артрита. N Engl J Med. 365 (23): с. 2205-19.
11. Ingegnoli, F., R. Castelli и R. Gualtierotti, Ревматоидные факторы: клиническое применение. Дис маркеры. 35 (6): с. 727-34.
12. Aletaha, D., et al., 2010 Критерии классификации ревматоидного артрита: совместная инициатива Американского колледжа ревматологов/Европейской лиги против ревматизма. Ревмирующий артрит. 62 (9): с. 2569-81.
13. Majka, D.S., et al., Продолжительность доклинической положительной реакции на аутоантитела, связанную с ревматоидным артритом, увеличивается у лиц пожилого возраста на момент постановки диагноза заболевания. Энн Реум Дис, 2008 г. 67 (6): с. 801-7.
14. Clavarino, G., et al., Субъединица протеинфосфатазы 1 Ppp1r15a/GADD34 регулирует продукцию цитокинов в дендритных клетках, стимулированных полиинозиновой: полицитидиловой кислотой. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (8): p. 3006-11.
15. Clavarino, G., et al., Индукция GADD34 необходима для зависимой от дцРНК продукции бета-интерферона и участвует в контроле инфекции, вызванной вирусом чикунгунья. PLoS Патог. 8 (5): с. е1002708.
16. Клаудио, Н., и др., Картирование перекрестков иммунной активации и путей клеточной реакции на стресс. Эмбо Дж. 32 (9): с. 1214-24.