Study of structure and interaction of human lymphocyte receptors

Abstract

Přirozené zabíječské (Natural killer, NK) buňky jsou důležitou složkou imunitního systému poskytující dohled nad viry infikovanými, stresem transformovanými nebo rakovinnými buňkami. Receptory NKR-P1 a jejich přirozené ligandy z genové rodiny clec2 představují alternativní "missing-self" NK buněčný systém rozpoznávání, založený na interakci vysoce příbuzných receptorů podobných C-lektinům. Lidské NKR-P1 bylo objeveno před vice než dvaceti lety, přesto stále zůstává jediným lidským orthologem této receptorové rodiny početné především u hlodavců. Po navázání na svůj přirozený ligand LLT1 receptor NKR-P1 může předávat inhibiční nebo kostimulační signály. Pro svou potenciální roli v imunitním úniku nádorů a autoimunitě jsou zajímavými cíli výzkumu, přesto je povaha jejich interakce stále nejasná. Abychom objasnili strukturní povahu jejich interakce, vyvinuli jsme obecně použitelnou metodu pro rekombinantní expresi lidského NKR-P1 a LLT1 a jejich homologů založenou na transfekci buněčné linie HEK293S GnTI- . Popsali jsme stabilizující mutaci His176Cys umožňující přípravu vysoce stabilního rozpustného receptoru LLT1. Připravený receptor LLT1 a lidské NKR-P1 jsme vykrystalizovali v různých glykosylačních stavech jednak samostatně a také v jejich komplexu. Struktury LLT1 i NKR-P1 obsahují klasické...

Natural killer (NK) cells are an essential part of immune system, providing self-surveillance of virally infected, stress transformed or cancerous cells. NKR-P1 receptors and their ligands from clec2 gene family represent an alternate missing-self recognition system of NK cells based on interaction of highly related C-type lectin-like receptors. Human NKR-P1 has been described more than twenty years ago but still remains the sole human orthologue of this receptor family, particularly numerous in rodents. On binding to its cognate ligand LLT1, NKR-P1 can relay inhibitory or co-stimulatory signals. Although being interesting targets for their potential role in tumor immune evasion and autoimmunity, nature of their interaction is still unclear. To elucidate the architecture of their interaction, we developed a generally applicable method for recombinant expression of human NKR-P1 and LLT1 and their homologues based on transfection of HEK293S GnTI- cells. Further, we described a stabilizing mutation His176Cys, that enables for expression of highly stable and soluble LLT1. Finally, we have crystallized LLT1 and human NKR-P1 in different glycosylation states both as individuals and in complex. While both structures of LLT1 and NKR-P1 follow the classical C-type lectin-like superfamily fold, contrary to...