クラスリンおよびダイナミン依存性エンドサイトーシト経路は、ムラミルジペプチドの内在化とNOD2の活性化を調節します

NOD2アゴニストであるミュラミルジペプチド（MDP）は、NF-KappabとMAPKの活性化を誘導し、抗菌薬および炎症誘発性分子の産生につながります。MDPは、マクロファージの酸性化小胞に内在化されています。ただし、NOD2シグナル伝達を誘導するMDP取り込みのエンドサイトーシスメカニズムは不明です。現在、MDPの内在化とNOD2の活性化を媒介するクラスリンとダイナミンに依存するエンドサイトーシス経路の同定を報告します。細胞内MDP取り込みは、クラスリン依存性エンドサイトーシスを破壊する薬物であるクロルプロマジンによって阻害されましたが、スカベンジャーまたはマンノース受容体を介したピノサイトーシスまたは細胞侵入をブロックする化合物によっては阻害されませんでした。対照的に、MDPの取り込みとNOD2依存性シグナル伝達は、以前にMDP内在化に関与していたペプチド輸送体であるPEPT1が不足しているマクロファージでは障害がありませんでした。クロルプロマジンと、RNA干渉によるクラスリン発現のノックダウンの両方が、MDP誘発NF-KappabとMAPKの活性化を減衰させました。さらに、MDPの取り込みとNOD2依存性シグナル伝達は、原形質膜からのクラスリンコーティング小胞の新進に必要なGTPaseであるダイナミンの阻害により損なわれました。最後に、液胞プロトンポンプの特定の阻害剤であるBafilomycin Aは、酸性化小胞およびサイトカイン応答におけるMDP蓄積をブロックし、液胞成熟がMDP誘導NOD2シグナル伝達にとって重要であることを示唆しています。これらの研究は、MDPの取り込みとNOD2の活性化を媒介するクラスリンおよびダイナミン依存性エンドサイトーシス経路の証拠を提供します。

Muramyl dipeptide (MDP), the NOD2 agonist, induces NF-kappaB and MAPK activation leading to the production of antimicrobial and proinflammatory molecules. MDP is internalized into acidified vesicles in macrophages. However, the endocytic mechanism of MDP uptake that induces NOD2 signaling is unknown. We now report the identification of an endocytosis pathway dependent on clathrin and dynamin that mediates MDP internalization and NOD2 activation. Intracellular MDP uptake was inhibited by chlorpromazine, a drug that disrupts clathrin-dependent endocytosis, but not by compounds that block pinocytosis or cellular entry via scavenger or mannose receptors. In contrast, MDP uptake and NOD2-dependent signaling were unimpaired in macrophages deficient in PepT1, a peptide transporter previously implicated in MDP internalization. Both chlorpromazine and knockdown of clathrin expression by RNA interference attenuated MDP-induced NF-kappaB and MAPK activation. Furthermore, MDP uptake and NOD2-dependent signaling were impaired by inhibition of dynamin, a GTPase required for budding of clathrin-coated vesicles from the plasma membrane. Finally, bafilomycin A, a specific inhibitor of the vacuolar proton pump, blocked MDP accumulation in acidified vesicles and cytokine responses, suggesting that vacuolar maturation is important for MDP-induced NOD2 signaling. These studies provide evidence for a clathrin- and dynamin-dependent endocytosis pathway that mediates MDP uptake and NOD2 activation.