カチオン性ペプチドによるOrai1の変調は、彼らの直接的なサイトゾルの取り込みを引き起こします

10μMを超える濃度では、アルギニンに富む細胞透過性ペプチド（CPPS）が、酸スフィンゴミエリナーゼ（Asmase）の活性化を伴う急速な細胞質輸入を引き起こします。アスマゼの活性化は、さまざまなストレスシグナルを通じて発生し、病原体の侵入中の膜微小骨の再編成にも関連しています。ただし、これらのケースのいずれにも、分子レベルでアスマゼ活性化の初期トリガーが確立されていません。ここでは、迅速なサイトゾルCPPの輸入は、Orai1カルシウムチャネルの変調によって引き起こされる可能性が高い細胞内カルシウムの増加に依存していることを示しています。ペプチド濃度が低い場合、細胞質の輸入は、Orai1の既知の活性化因子であるThapsigarginによって誘導される可能性があります。Orai1をブロックすることが知られている化合物は、急速な取り込みを阻害しました。シアリル化の阻害とシアル酸の化学ブロッキングとして、オライ1のペプチド媒介調節は、タプシガルギンによって再構成される可能性のある急速な細胞質吸収を減少させました。これらの結果は、直接的なサイトゾルペプチドの取り込みをトリガーする最初のステップとして、グリコカリックスと相互作用するためのアルギニンが豊富なCPPの既知の傾向とのリンクを確立します。

At concentrations exceeding 10 μM, arginine-rich cell-penetrating peptides (CPPs) trigger a rapid cytoplasmic import that involves activation of acid sphingomyelinase (ASMase). ASMase activation occurs through a variety of stress signals and has also been related to the reorganization of membrane microdomains during entry of pathogens. However, in none of these cases has the initial trigger for ASMase activation been established on a molecular level. We here show that rapid cytosolic CPP import depends upon an increase in intracellular calcium, likely caused by modulation of the Orai1 calcium channel. At low peptide concentration, cytoplasmic import could be induced by thapsigargin, a known activator of Orai1. Compounds known to block Orai1 inhibited rapid uptake. Peptide-mediated modulation of Orai1 involved cell surface sialic acids as inhibition of sialylation as well as chemical blocking of sialic acids reduced rapid cytoplasmic uptake, which could be reconstituted by thapsigargin. These results establish a link between the known propensity of arginine-rich CPPs to interact with the glycocalyx and calcium influx as the initial step triggering direct cytosolic peptide uptake.