ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การค้นหา การศึกษาคุณสมบัติและหน้าที่ของโปรตีนบนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาวและประชากรย่อยของลิมโฟซัยต์ชนิดใหม่

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การค้นหา การศึกษาคุณสมบัติและหน้าที่ของโปรตีนบนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาวและประชากรย่อยของลิมโฟซัยต์ชนิดใหม่
นักวิจัย : วัชระ กสิณฤกษ์
คำค้น : CD147 , Immunoregualtion , leukocyte surface molecule , Lymphocyte regulation , Monoclonal antibody , การควบคุมการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน , การควบคุมการทำงานของลิมโฟซัยต์ , โปรตีนบนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาว , โมเลกุล CD147 , โมโนโคลนอล แอนติบอดี
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2554
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=BRG5080004 , http://research.trf.or.th/node/2626
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ระบบภูมิคุ้มกันเป็นระบบที่มีความสำคัญมากในการป้องกันร่างกายจากเชื้อโรคและมะเร็ง เซลล์เม็ดเลือดขาวจัดเป็นเซลล์ที่มีบทบาทสำคัญมากในการทำหน้าที่ของระบบภูมิคุ้มกัน โดยในคนปกติ เซลล์เลือดขาวจะทำงานร่วมกันอย่างเป็นระบบเพื่อก่อให้เกิดการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันที่สมบูรณ์ บนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาวพบว่ามีโปรตีนชนิดต่างๆ อยู่เป็นจำนวนมาก และพบว่าโมเลกุลเหล่านี้มีความจำเป็นต่อการทำงานร่วมกันของเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดต่างๆ การศึกษาและค้นหาโมเลกุลบนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาว และการศึกษาหน้าที่ของโมเลกุลบนผิวเซลล์ชนิดต่างๆ จะทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงการควบคุมการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันได้ดียิ่งขึ้น เพื่อค้นหาโมเลกุลบนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดใหม่ โมโนโคลนอล แอนติบอดีจำนวนมากได้ถูกผลิตขึ้นภายในห้องปฏิบัติการของผู้วิจัย และโมโนโคลนอล แอนติบอดีเหล่านี้ได้ถูกนำมาใช้เป็นเครื่องมือในการศึกษาคุณสมบัติและหน้าที่ของโมเลกุลบนผิวเซลล์ จากการศึกษาเบื้องต้น ผู้วิจัยพบว่ามีโมโนโคลนอล แอนติบอดี 2 ชนิด ได้แก่ MT3 และ COSA2A สามารถทำปฎิกิริยาได้กับประชากรย่อยของลิมโฟซัยต์ ดังนั้นโมโนโคลนอล แอนติบอดีทั้งสองชนิดจึงถูกเลือกมาเพื่อทำการศึกษาคุณลักษณะและหน้าที่ของโปรตีนจำเพาะต่อไป นอกจากนี้ ในการศึกษานี้ผู้วิจัยยังได้ศึกษาหน้าที่ของโมเลกลุบนผิวเซลล์อีกชนิดหนึ่ง ได้แก่ โมเลกุล CD147 จากการศึกษาการแสดงออกของโมเลกุลที่จำเพาะต่อโมโนโคลนอล แอนติบอดี MT3 และ COSA2A โดยวิธี immunofluorescent staining และ flow cytometry พบว่า โมโนโคลนอล แอนติบอดี MT3 ทำปฏิกิริยาจำเพาะกับ T cell lines ได้แก่ Molt4 และ SupT1 และทำปฏิกิริยาได้กับประชากรย่อยของ T lymphocytes โดยพบว่าโมเลกุล MT3 มีการแสดงออกทั้งบนกลุ่มย่อยของ CD4+ และ CD8+ T lymphocytes นอกจากนี้ยังพบว่าโมเลกุล MT3 มีการแสดงออกบนเซลล์เม็ดเลือดแดง แต่มีปริมาณการแสดงออกที่แตกต่างกันในแต่ละบุคคล ในขณะที่โมเลกุล COSA2A ทำปฏิกิริยาได้กับทั้ง T lymphocytes, B lymphocytes และ NK cells ซึ่งโมเลกุล COSA2A นี้มีการแสดงออกได้ทั้งบน CD4+ และ CD8+ T lymphocytes นอกจากนี้ ยังพบว่าอีกทั้งโมเลกุล MT3 และ COSA2A มีการแสดงออกบน CD45RA+ และ CD45RB+ naïve T lymphocytes จากการศึกษาคุณสมบัติทางชีวเคมีของโมเลกุล COSA2A และ MT3 โดยวิธี Western immunoblotting และ Immunoprecipitation พบว่า โมโนโคลนอล แอนติบอดี COSA2A ทำปฏิกิริยาได้กับโปรตีน 2 ชนิดที่มีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 55 และ 36 กิโลดาลตันในสภาวะ non-reducing แต่ไม่ทำปิฏิกิริยากับโปรตีนใดๆ ในสภาวะ reducing แสดงให้เห็นว่า พันธะไดซัลไฟด์เกี่ยวข้องกับการจับกันระหว่างโมโนโคลนอล แอนติบอดี COSA2A กับ epitope จำเพาะ และโครงสร้างโดยธรรมชาติของโมเลกุล COSA2A นี้อาจมีลักษณะเป็น homodimer และโดยวิธี immuneprecipitation โมโนโคลนอล แอนติบอดี MT3 สามารถตกตะกอนโปรตีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลมากกว่า 180 กิโลดาลตันในสภาวะ reducing แต่ขนาดของโปรตีนใหญ่ขึ้นในสภาวะ non-reducing โดยที่โมโนโคลนอล แอนติบอดี MT3 ไม่ทำปฏิกิริยากับโปรตีนใดๆ ใน Western immunoblotting ผลการศึกษานี้แสดงว่าโมโนโคลนอล แอนติบอดี MT3 ทำปฏิกิริยากับ conformational epitope และโมเลกุล MT3 นี้น่าจะจับอยู่กับโมเลกลุชนิดอื่นบนผิวเซลล์ ในการศึกษาหน้าที่ของโมเลกุล MT3 และ COSA2A พบว่าการแสดงออกของโมเลกุล MT3 และ COSA2A ลดลงหลังจากการการกระตุ้นลิมโฟซัยต์ด้วย PHA และ PMA แสดงว่าโมเลกุลทั้ง 2 อาจเกี่ยวข้องกับการทำงานของ T lymphocyte อย่างไรก็ตามในการศึกษาหน้าที่ของโมเลกุลทั้ง 2 พบว่าโมโนโคลนอล แอนติบอดีทั้ง 2 ชนิด ไม่มีผลต่อการกระตุ้นการการแบ่งตัวของ T lymphocyte ทั้งที่มีหรือไม่มีการกระตุ้นด้วยโมโนโคลนอล แอนติบอดี ต่อโมเลกุล CD3 ผู้วิจัยยังพบว่าอีกว่า cross-linking ด้วยโมโนโคลนอล แอนติบอดี MT3 ไม่มีผลต่อการสร้าง Th1 และ Th2 cytokines อย่างไรก็ตามและน่าสนใจอย่างยิ่งคือ โมโนโคลนอล แอนติบอดี MT3 สามารถกระตุ้นการเกิด protein tyrosine phosphorylation ได้ จากผลการศึกษาทั้งหมดในการศึกษาครั้งนี้ ผู้วิจัยได้ศึกษาคุณลักษณะต่างๆ ของโมโนโคลนอล แอนติบอดี 2 ชนิด คือ MT3 และ COSA2A และโมเลกุลที่จำเพาะต่อโมโนโคลนอล แอนติบอดีทั้งสอง และพบว่าโมโนโคลนอล แอนติบอดีนี้ น่าจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลบนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดใหม่ที่ยังไม่มีการรายงานมาก่อน และผู้วิจัยจะได้ศึกษาถึงหน้าที่ของโปรตีนที่ทำปฏิกิริยาจำเพาะกับแอนติบอดีทั้งสอง รวมทั้งการศึกษาถึงลำดับกรดอะมิโนของโปรตีนทั้งสองต่อไป สำหรับการศึกษาโมเลกุล CD147 ซึ่งเป็นโปรตีนที่แสดงออกบนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาวหลายชนิดนั้น จากการศึกษาที่ผ่านมา คณะนักวิจัยเคยรายงานว่าการกระตุ้น CD147 โดยโมโนโคลนอล แอนติบอดีจำเพาะสามารถกระตุ้นการส่งสัญญาณชนิดลบ (negative signaling) เข้าสู่เซลล์และทำให้เกิดการกดการตอบสนองของ T lymphocytes ในการศึกษานี้ ผู้วิจัยพบว่า oligomerization ของโมเลกุล CD147 บนเซลล์ monocytes มีความจำเป็นและมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการทำงานของ T lymphocytes โดยพบว่า โมโนโคลนอล แอนติบอดี ต่อ CD147 โคลน M6-1D4 ชนิดเต็มโมเลกุล (intact antibody) สามารถกดการแบ่งตัวและการแสดงออกของ CD25 ของ T lymphocytes เมื่อถูกกระตุ้นผ่าน CD3-TCR ในขณะที่แอนติบอดีส่วน Fab (Fab fragment) ไม่แสดงผลดังกล่าว โดยการกดการตอบสนองของ T lymphocytes โดยโมโนโคลนอล แอนติบอดี M6-1D9 นี้จะหมดไปเมื่อไม่มีเซลล์ monocytes อยู่ด้วย ผลการศึกษานี้จึงแสดงว่า CD147 บนเซลล์ monocytes มีบทบาทสำคัญในการกดการตอบสนองของ T lymphocytes นอกจากนี้ ผู้วิจัยยังพบว่าการกระตุ้น CD147 บน monocytes ทำให้ monocytes สร้าง cytokines ที่ไปยับยั้งการตอบสนองของ T lymphocytes และเมื่อศึกษาถึง cytokines ที่เปลี่ยนไป พบว่า cross-linking ของโมเลกุล CD147 ทำให้เซลล์มีการสร้างสาร IL-10 และ TNF- เพิ่มขึ้น ขณะที่การสร้าง IL-2 ลดลง จากผลการศึกษาทั้งหมดในการศึกษานี้ สามารถสรุปได้ว่า CD147 บนเซลล์ monocytes ทำหน้าที่สำคัญในการควบคุมการตอบสนองของ T lymphocytes ซึ่งนี่นับเป็นองค์ความรู้ใหม่ที่ยังไม่เคยมีรายงานมาก่อน การ cross-linking โมเลกลุ CD147 จะกระตุ้นการส่งสัญญาณเข้าสู่เซลล์และส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของการสร้าง cytokines ที่ไปกดการตอบสนอลของ T lymphocytes The immune system is an important system of the body functions to protect the body from pathogens and tumors. Leukocytes are cells that play a major role in the immune responses. In healthy individuals, highly orchestrated co-operation of leukocytes is required for generation of full functional immune responses. Abundant surface molecules of leukocytes have been discovered and are essential for controlling leukocyte communication. Identification of novel undefined surface molecules and functional characterization of leukocyte surface molecules, hence, will lead to a better understanding of the immune regulation. In order to identify new leukocyte surface molecules, several monoclonal antibodies (mAbs) against leukocyte surface molecules were produced in our laboratory. These mAbs were then employed for characterization of their recognized molecules. Preliminary studies indicated that two mAbs, named MT3 and COSA2A, reacted with a sub-population of lymphocytes. In this study, these mAbs were, therefore, selected and further employed for characterization of their recognized molecules. In addition, in this study, function analysis of a defined leukocyte surface molecule, CD147, was also investigated. Cellular distribution of the molecule recognized by mAbs MT3 and COSA2A were determined by using immunofluorescent staining and flow cytometry. It was found that mAb MT3 specifically reacted with T cell lines, Molt4 and SupT1, and a T lymphocyte sub-population. Within T lymphocyte, we found that the MT3 molecules express on a subset of CD4+ and CD8+ T lymphocytes. Red blood cells also express MT3 molecules, but in quantitative polymorphic manner. While mAb COSA2A reacted to a population of T lymphocytes, B lymphocytes and NK cells. This molecule broadly expresses on both CD4+ and CD8+ T lymphocytes. In addition, both MT3 and COSA2A molecules were demonstrated to express majority on CD45RA+ and CD45RB+ naïve T lymphocytes. Biochemical characterization of COSA2A and MT3 molecules were performed by Western immunoblotting and immunoprecipitation. The results indicated that mAb COSA2A reacted with two major bands of proteins with the molecular weight of 55 kDa and 36 kDa under non-reducing condition, but did not react to any protein under reducing condition, indicating disulfide bond(s) is involved in the binding of mAb COSA2A to its specific epitope. COSA2A molecule, in its native form, may form homodimerization. Whereas, by immuneprecipitation technique, mAb MT3 precipitated a protein band with the molecular weight more than 180 kDa under reducing and the protein band shift higher in non-reducing conditions. As the mAb MT3 did not react to any protein in Western immunoblotting experiment, it is suggested that the mAb MT3 react to a conformational epitope. Association with other molecule(s) was suggested for the MT3 molecules. In functional studies, we found that the expression of MT3 and COSA2A molecules were down-regulated after PHA and PMA activation, indicated that the MT3 and COSA2A molecules are associated with T lymphocyte activation. However, both mAbs have no effect on either induction of cell proliferation or alteration of anti-CD3 (OKT3) induced T lymphocyte proliferation. Engagement of mAb MT3 has also no effect on the Th1 and Th2 cytokines production. Interestingly, cross-linking of MT3 molecules by mAb MT3 induces protein tyrosine phosphorylation. Taken together, in this study, two mAbs MT3 and COSA2A and their recognized molecules were characterized. By cellular distribution and biochemical characterization studies, we demonstrated that these mAbs may react to novel leukocyte surface molecules. Detail characterizations, including amino acid sequencing, of the molecules recognized by both mAbs are under investigating. For CD147, this molecule is a broadly expressed leukocyte surface molecule. We and others have reported that engagement of CD147 expressed on T cells by certain anti-CD147 monoclonal antibodies (mAbs) induces negative signal that suppresses T cell activation. In this report, we demonstrate that oligimerization of CD147 expressed on monocytes also plays a role in negative regulation of T cell response. Anti-CD147 mAb M6-1E9 intact antibody, but not its Fab fragment, inhibited T cell proliferation and CD25 expression upon CD3 activation. These findings indicate that cross-linking of CD147 is essential for arbitrating T cell regulation. The inhibitory effect of M6-1E9 is aborted in the absence of monocytes, indicating CD147 expressed on monocytes plays a role in T cell regulation. Furthermore, cross-linking of CD147 induced culture supernatants that can suppress T cell activation. These results suggest that cytokines may be involved in the inhibitory effect. Further functional studies indicated that cross-linking of CD147 enhanced the production IL-10 and TNF-α, and reduced the production of IL-2. Taken together, we provide here the first evidence that CD147 expressed on monocytes plays a role in regulation of T cells. Cross-linking of this molecule induces intracellular signal transduction and alteration of cytokine patterns which mediates the down-regulation of T cell activation.

บรรณานุกรม :
วัชระ กสิณฤกษ์ . (2554). การค้นหา การศึกษาคุณสมบัติและหน้าที่ของโปรตีนบนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาวและประชากรย่อยของลิมโฟซัยต์ชนิดใหม่.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
วัชระ กสิณฤกษ์ . 2554. "การค้นหา การศึกษาคุณสมบัติและหน้าที่ของโปรตีนบนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาวและประชากรย่อยของลิมโฟซัยต์ชนิดใหม่".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
วัชระ กสิณฤกษ์ . "การค้นหา การศึกษาคุณสมบัติและหน้าที่ของโปรตีนบนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาวและประชากรย่อยของลิมโฟซัยต์ชนิดใหม่."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2554. Print.
วัชระ กสิณฤกษ์ . การค้นหา การศึกษาคุณสมบัติและหน้าที่ของโปรตีนบนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาวและประชากรย่อยของลิมโฟซัยต์ชนิดใหม่. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2554.