MHCクラスI抗原提示におけるユビキチン様修飾因子ISG15の関与の証拠

Evidence for an involvement of the ubiquitin-like modifier ISG15 in MHC class I antigen presentation.

• Tobias Held
• Michael Basler
• Klaus-Peter Knobeloch
• Marcus Groettrup

抄録

インターフェロン刺激遺伝子15（ISG15）は15-kDaのユビキチン様タンパク質をコードしており、I型インターフェロンによって誘導され、リボソームで新たに合成されたポリペプチドの大部分と共役している。ISG15は、ウイルスタンパク質と共有結合してウイルス粒子の集合を阻害することで、抗ウイルス分子として機能している可能性がある。ここでは、ISG15がウイルスや細胞タンパク質の分解や抗原提示に及ぼす影響を調べた。ISG15を過剰発現させた後も、インターフェロン-β（IFN-β）による誘導後も、ISG15のバルク標的タンパク質のプロテアソーム分解は誘導されなかった。また、ISG15欠損マウスや脱ISG化酵素USP18の触媒活性を欠損したマウス由来の脾臓細胞のMHCクラスI細胞表面発現は、野生型マウスと比較して変化しなかった。ユビキチンやFAT10をリンパ球性絨毛膜炎ウイルスの長寿核タンパク質（NP）に融合させるとNPのプロテアソーム分解が促進されたが、ISG15に融合させてもNPの分解は検出できなかった。それにもかかわらず、NPの2つのエピトープのMHC-I制限提示は、ユビキチンやFAT10との融合と同様に、ISG15に融合させた場合に顕著に増強された。したがって、我々は、ISG15が共翻訳抗原処理を促進することによって最も可能性の高いMHC-I上の抗原の提示を強化することができるという証拠を提供します。この記事は著作権で保護されています。すべての権利を保有しています。

The interferon stimulated gene 15 (ISG15) encodes a 15-kDa ubiquitin-like protein, that is induced by type I interferons and is conjugated to the bulk of newly synthesized polypeptides at the ribosome. ISG15 functions as an antiviral molecule possibly by being covalently conjugated to viral proteins and disturbing virus particle assembly. Here, we have investigated the effect of ISGylation on degradation and antigen presentation of viral and cellular proteins. ISGylation did not induce proteasomal degradation of bulk ISG15 target proteins neither after overexpressing ISG15 nor after induction by interferon-β (IFN-β). The MHC class I cell surface expression of splenocytes derived from ISG15-deficient mice or mice lacking the catalytic activity of the major de-ISGylating enzyme USP18 was unaltered as compared to wild type mice. Fusion of ubiquitin or FAT10 to the long-lived nucleoprotein (NP) of lymphocytic choriomeningitis virus accelerated the proteasomal degradation of NP while fusion to ISG15 did not detectably speed up NP degradation. Nevertheless, MHC-I restricted presentation of two epitopes of NP were markedly enhanced when it was fused to ISG15 similarly to fusion with ubiquitin or FAT10. Thus, we provide evidence that ISG15 can enhance the presentation of antigens on MHC-I most likely by promoting co-translational antigen processing. This article is protected by copyright. All rights reserved.

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