Generation of molecular tools to understand the phosphoantigen mediated activation of Vγ9Vδ2 T cells

Abstract

Vγ9Vδ2T cells account for 5% of human peripheral lymphocytes. They express T-cell receptor (TCR) composed of a Vδ2 chain paired with a Vγ9 chain. These cells are activated by small phosphate-based antigens phosphoisoprenoids (PiPs) such as hydroxymethyl but-2-enyl pyrophosphate which are derived from microbes or by endogenous intermediates of the mevalonate pathway (for eg; isoprenyl pyrophosphate) that are accumulated in cells with microbial infections and transformed cells [1]. However, the molecular mechanisms involved in the activation of these cells remains unclear [2]. The ubiquitous butyrophilin (BTN) proteins CD277/BTN3A were shown to be involved in the phosphoantigen (PAg) induced activation of Vγ9Vδ2T cells. BTN3A1, -A2 and -A3 are the three members of the BTN3A subfamily. Their extracellular domains have two Ig-like domains (IgV and IgC domains). The BTN3A1 and BTN3A3 have an intracellular domain called B30.2 domain but it is absent in BTN3A2 [3]. The PAg binds to the BTN3A1 intracellular B30.2 domain the binding of PAg induces a confirmation change in structure of BTN3A1. Thereby it’s been proposed that change in conformation of BTN3A1 due to PAg binding may lead to the activation of Vγ9Vδ2T cells. Moreover, it has been shown that BTN3A1 alone is not sufficient to achieve PAg mediated activation of Vγ9Vδ2T cells. BTN3A1 along with yet to be identified genes on chromosome6 (chr6) are required for PAg mediated activation of Vγ9Vδ2 T cells in addition to BTN3A1.The mechanism of PAg presentation can be understood better by identifying the missing genes on the chr6 [4]. In this work, we mainly focus on finding the candidate genes which plays role in activation of Vγ9Vδ2 T cells along with BTN3A family in the presence of PAg. From the previous findings of the lab, through bioinformatics and RNA sequence analysis, they have data suggesting that TRIM38 [Chromosome 6, NC_000006.12 (25962689..25988869)], BTN2A1 [Chromosome 6, NC_000006.12 (26457904..26476621)], BTN2A2 [Chromosome 6, NC_000006.12 (26382893..26394874)] could be the promising candidate genes for PAg-mediated activation of Vγ9Vδ2 T cells along with BTN3A family of genes.

Vγ9Vδ2T ląstelės sudaro 5% žmogaus periferinių limfocitų. Jos gamina T-ląstelių receptorių (TCR), susidedantį iš Vδ2 grandinės suporuotos su Vγ9 grandine. Šios ląstelės aktyvuojamos mažų antigenų fosfisoprenoidų (PiP), tokių kaip hidroksimetil-but-2-enilpirofosfatas, kurie yra gaunami iš mikroorganizmų arba endogeninių tarpinių junginių (pvz., Izoprenilo pirofosfato), kurie yra kaupiami ląstelėse su mikrobinėmis infekcijomis [1] ir transformuotomis ląstelėmis [2]. Tačiau molekuliniai mechanizmai, susiję su šių ląstelių aktyvavimu, lieka neaiškūs [3]. Buvo įrodyta, kad butyrofilino (BTN) baltymai CD277 / BTN3A dalyvauja fosoantigenu (PAg) indukuotoje Vγ9Vδ2T ląstelių aktyvacijoje. BTN3A1, -A2 ir -A3 yra trys BTN3A pošeimio nariai. Jų ekstraląsteliniai domenai turi du Ig tipo domenus (IgV ir IgC domenus). BTN3A1 ir BTN3A3 turi viduląstelinį domeną, vadinamą B30.2 domenu, bet jis nėra aptinkamas BTN3A2 [4]. PAg prisijungia prie BTN3A1 viduląstelinio B30.2 domeno , PAg prisijungimas sukelia BTN3A1 struktūros konformacinius pokyčius . Yra manoma, kad BTN3A1 konformaciniai pokyčiai dėl PAg prisirišimo gali sukelti Vγ9Vδ2T ląstelių aktyvavimą. Be to, buvo parodyta, kad vien BTN3A1 nepakanka, kad tarpininkaujant PAg būtų sukeltas Vγ9Vδ2T ląstelių aktyvavimas. BTg3A1 tikriausiai veikia kartu su dar neidentifikuotais šeštos chromosomos (chr6), genai reikalingi Vγ9Vδ2 T ląstelių aktyvacijai, papildant BTN3A1. PAg veikimo mechanizmą galima suprasti geriau nustatant trūkstamus chr6 genus [5]. Šiame darbe daugiausia dėmesio skiriama ieškant genų kandidatų, kurie dalyvauja aktyvuojant Vγ9Vδ2 T ląsteles kartu su BTN3A šeimos baltymais, bei dalyvaujant PAg. Iš ankstesnių laboratorinių tyrimų, pasitelkiant bioinformatiką ir RNR sekos analizę, yra duomenų, leidžiančių manyti, kad TRIM38 [chromosoma 6, NC_000006.12 (25962689..25988869)], BTN2A1 [chromosomos 6, NC_000006.12 (26457904..26476621) ], BTN2A2 [Chromosome 6, NC_000006.12 (26382893..26394874)] yra perspektyvūs genai kandidatai PAg-medijuojamai Vγ9Vδ2 T ląstelių aktyvacijai kartu su BTN3A genų šeima.