Uncovering the binding and functional properties of S4D-SRCRB and Spα

Abstract

The scavenger receptor cysteine-rich (SRCR) superfamily is characterized by proteins containing scavenger domains composed of about 100 amino acids with cysteine residues placed in a highly conserved manner among species. It is divided into two groups, A and B. The proteins of this superfamily can be expressed in diverse types of cells and be secreted or cell surface-bound, mediating protein-protein interactions and binding to (a) ligand(s). There is no special feature that unifies these proteins, except for the structural properties of the highly conserved domains. SRCR B proteins are involved in diverse functions such as pathogen recognition, modulation of immune response, epithelial homeostasis and tumor development among others. Spα and S4DSRCRB belong to this group. Spα is being associated to inflammatory conditions, like metabolic disorders (atherosclerosis and obesity), liver and lung cancer, being a pattern recognition receptor for diverse bacteria and fungi. Although structurally similar to Spα, very little is known about the expression pattern and localization of S4D-SRCRB. The characterization of both Spα and S4D-SRCRB proteins is important to understand what kind of roles they have in the homeostasis of the immune system. While the role(s) of S4D-SRCRB remain largely unknown, the importance of Spα as a pattern recognition receptor (PRR) and its involvement in inflammation was already observed. Nonetheless, numerous mechanisms associated with these proteins remain unexplored. The goal of this work was therefore to study the role of these proteins in inflammation. For that, different detection techniques were used for the characterization of the expression of the two proteins, at the tissue and cellular levels in a resting state. Then the variation of these proteins expression depending on inflammatory and anti-inflammatory stimuli given to epithelial or hematopoietic-origin cells was also analyzed. In this work new localizations of these two proteins are reported and their expression was shown to be different in response to inflammatory/antiinflammatory conditions, suggesting that they may have a role in different cellular locations and a function in the inflammatory modulation of both innate and adaptive immunity. Through the purification of the recombinant Spα, it was possible to identify cells that express ligand(s) for this protein, an important step to understand its function.

A superfamília de recetores scavenger ricos em cisteína é caracterizada por proteínas contendo domínios scavenger compostos por 100 aminoácidos com resíduos de cisteínas dispostos de uma forma bem conservada entre espécies. A superfamília encontra-se dividida em dois grupos, A e B, podendo as proteínas ser expressas em diversos tipos de células e serem secretadas ou estarem associadas à superfície celular mediando interações com outras proteínas e ligandos. Não há uma característica específica que unifique estas proteínas, exceto as propriedades estruturais dos domínios altamente conservados que apresentam. As proteínas pertencentes ao grupo SRCR B estão envolvidas em diversas funções como reconhecimento de patogénios, modulação da resposta imune, homeostasia do epitélio e desenvolvimento de tumores entre outros. Spα e S4D-SRCRB pertencem a este grupo. A proteína Spα tem sido associada a condições inflamatórias, como doenças metabólicas (aterosclerose e obesidade), cancro do pulmão e fígado, sendo também considerado um recetor de reconhecimento de patogénios para diversas bactérias e fungos. Apesar de estruturalmente semelhante ao Spα, pouco se sabe acerca do padrão de expressão da proteína S4D-SRCRB. As características de ambas proteínas Spα e S4D-SRCRB são importantes para a compreensão do tipo de papéis que estas proteínas têm na homeostasia do sistema imunitário. Enquanto que o papel de S4D-SRCRB permanece desconhecido, a importância de Spα como recetor de reconhecimento a patogénios e o seu envolvimento na inflamação foram já observados. No entanto, inúmeros mecanismos associados a estas proteínas permanecem desconhecidos. O objetivo deste trabalho foi, por conseguinte, estudar o papel destas proteínas na inflamação. Para tal, diferentes técnicas foram utilizadas para a caracterização da expressão destas duas proteínas, a nível tecidular e celular num estado de repouso. Após isto, foi analisado também a variação da expressão destas proteínas após estímulos inflamatórios e anti-inflamatórios dados a células de origem epitelial ou hematopoiética. Neste trabalho são reportadas novas localizações destas duas proteínas e demonstrado que a sua expressão parece ser diferente em resposta a condições de inflamação/anti-inflamação, sugerindo que possam ter um papel em diferentes localizações celulares e uma função na modulação da inflamação tanto na imunidade inata como adaptativa. Pela purificação da proteína recombinante Spα foi possível identificar células que expressam ligando(s) para esta proteína, um passo importante para entender a sua função.