過剰融合ASN355-およびASN391-グリカンは、好中球顆粒ミエロペルオキシダーゼの活性を調節します

ミエロペルオキシダーゼ（MPO）は、反応性酸化産物の生成を介して好中球媒介免疫に不可欠な役割を果たします。複雑な炭水化物は、離散サイトでMPOを飾りますが、その機能的関連性はとらえどころのないままです。この目的のために、私たちは好中球MPO（NMPO）の構造バイオセントシス活性関係を特徴づけました。質量分析により、NMPOは特徴的な過剰処理型および過剰融合グリカンの両方を運ぶことが示されました。ASN355/ASN391-グリコシル化部位の閉塞とMPO二量体帯にあるASN323-/ASN483-グリカンは、局所グリカン処理に影響を与えることがわかったため、部位特異的NMPO gycosylationを提供しました。ネイティブ質量分析、質量測光およびグリコペプチドプロファイリングは、不均一なグリコシル化、酸化、塩素化、塩素化、ポリペプチドの切り捨て変異体、および以前に報告されていない低耐性モノプロトーマから生じるジプロトマーNMPOの有意な分子複雑度を明らかにしました。成熟、成熟、顆粒分離、病原体刺激好中球の縦方向のプロファイリングは、顆粒状の間にNMPOが動的に発現し、顆粒全体に不均一に分布し、活性化時に脱granulatedしていることを実証しました。また、PROMPOからMPOへの成熟は、初期/中期顆粒状の間に発生することを示しています。同様のグローバルなMPOグリコシル化が条件全体で観察されましたが、保存されたASN355-/ASN391サイトは、異なる顆粒集団におけるMPOのより高い酵素活性と相関する上昇したグリカン過乱で表示されました。ASN355-/ASN391-グリカンの酵素トリミングは、活性のゲインを再現し、これらの位置で過剰に成果のあるグリカンを運ぶNMPOが、ネイティブNMPOに比べて熱安定性、ポリペプチドアクセシビリティ、およびセルロプラミン媒介阻害抑制電位の増加を示すことを示しました。最後に、分子モデリングは、MPO-セルロプラスミン界面に配置された過剰走行ASN355-グリカンが途切れない阻害に重要であることを明らかにしました。ここでは、革新的で包括的なアプローチを通じて、MPOグリカンの新しい機能的役割を報告し、好中球を介した免疫に関する新しい洞察を提供します。

Myeloperoxidase (MPO) plays essential roles in neutrophil-mediated immunity via the generation of reactive oxidation products. Complex carbohydrates decorate MPO at discrete sites, but their functional relevance remains elusive. To this end, we have characterised the structure-biosynthesis-activity relationship of neutrophil MPO (nMPO). Mass spectrometry demonstrated that nMPO carries both characteristic under-processed and hyper-truncated glycans. Occlusion of the Asn355/Asn391-glycosylation sites and the Asn323-/Asn483-glycans, located in the MPO dimerisation zone, was found to affect the local glycan processing, thereby providing a molecular basis of the site-specific nMPO glycosylation. Native mass spectrometry, mass photometry and glycopeptide profiling revealed significant molecular complexity of diprotomeric nMPO arising from heterogeneous glycosylation, oxidation, chlorination and polypeptide truncation variants and a previously unreported low-abundance monoprotomer. Longitudinal profiling of maturing, mature, granule-separated and pathogen-stimulated neutrophils demonstrated that nMPO is dynamically expressed during granulopoiesis, unevenly distributed across granules and degranulated upon activation. We also show that proMPO-to-MPO maturation occurs during early/mid-stage granulopoiesis. While similar global MPO glycosylation was observed across conditions, the conserved Asn355-/Asn391-sites displayed elevated glycan hyper-truncation, which correlated with higher enzyme activities of MPO in distinct granule populations. Enzymatic trimming of the Asn355-/Asn391-glycans recapitulated the activity gain and showed that nMPO carrying hyper-truncated glycans at these positions exhibits increased thermal stability, polypeptide accessibility and ceruloplasmin-mediated inhibition potential relative to native nMPO. Finally, molecular modelling revealed that hyper-truncated Asn355-glycans positioned in the MPO-ceruloplasmin interface are critical for uninterrupted inhibition. Here, through an innovative and comprehensive approach, we report novel functional roles of MPO glycans, providing new insight into neutrophil-mediated immunity.