Changes in the proteomic profile during differentiation and maturation of human monocyte-derived dendritic cells stimulated with granulocyte macrophage colony stimulating factor/interleukin-4 and lipopolysaccharide.

Dendritic cells (DCs) are highly specialized antigen-presenting cells that play an essential role in the immune response. We used the proteomic approach based on two-dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry to identify the protein changes that occur during differentiation of DCs from monocytes (Mo) stimulated with granulocyte macrophage colony stimulating factor/interleukin-4 (GM-CSF/IL-4) and during the maturation of immature DCs stimulated with lipopolysaccharide. Sixty-three differentially expressed proteins (+/- two-fold) were unambiguously identified with sequence coverage greater than 20%. They corresponded to only 36 different proteins, because 11 were present as 38 electrophoretic forms. Some proteins such as tropomyosin 4 and heat shock protein 71 presented differentially expressed electrophoretic forms, suggesting that many of the changes in protein expression that accompany differentiation and maturation of DCs occur in post-translationally modified proteins. The largest differences in expression were observed for actin (21-fold in Mo), Rho GDP-dissociation inhibitor 2 (20-fold in Mo), vimentin (eight-fold in immature DCs), lymphocyte-specific protein 1 (12-fold in mature DCs) and thioredoxin (14-fold in mature DCs). Several proteins are directly related to functional and morphological characteristics of DCs, such as cytoskeletal proteins (cytoskeleton rearrangement) and chaperones (antigen processing and presentation), but other proteins have not been assigned specific functions in DCs. Only a few proteins identified here were the same as those reported in proteomic studies of DCs, which used different stimuli to produce the cells (GM-CSF/IL-4 and tumor necrosis factor-alpha). These data suggest that the DC protein profile depends on the stimuli used for differentiation and especially for maturation.

Modificações do proteoma durante a diferenciação e maturação de células dendríticas derivadas de monócitos de sangue periférico humano / Changes in the proteomic profile during differentiation and maturation of human monocyte-derived dentritic cells

As células dendríticas (DCs) são células apresentadoras de antígeno altamente especializadas que desempenham um papel essencial na resposta imune. No presente projeto utilizamos a abordagem proteômica baseada em eletroforese bidimensional e espectrometria de massa, para identificar as alterações que ocorrem durante a diferenciação de DCs a partir de monócitos (Mo) estimulados com GM-CSF/IL-4 e durante a maturação de DCs imaturas estimuladas com LPS. Sessenta e três proteínas diferencialmente expressas (± 2 vezes) foram identificadas sem ambigüidade com cobertura de sequência maior que 20 por cento. Tais proteínas correspondem a somente 36 proteínas diferentes, uma vez que 11 proteínas estavam presentes como 38 formas eletroforéticas. Algumas proteínas, tais como tropomisina 4 e heat shock 71, apresentaram formas eletroforéticas diferencialmente expressas nos diferentes estágios, sugerindo que muitas das alterações em termos de expressão de proteínas que acompanham a diferenciação e maturação das DCs ocorrem com proteínas modificadas pós-traducional mente. As maiores diferenças de expressão foram observadas para actina (21 vezes super expressa em Mo), inibidor da dissociação Rho GDP 2 (20 vezes em Mo), vimentina (8 vezes em DCs imaturas), proteína específica de linfócitos 1 (12 vezes em DCs maduras) e tiorredoxina (14 vezes em DCs maduras). Várias proteínas foram diretamente relacionadas às características morfológicas e funcionais das DCs, tais como proteínas do citoesqueletais (rearranjo do citoesqueleto) e chaperonas (processamento e apresentação de antígenos), enquanto outras não haviam sido descritas com funções específicas em DCs. Poucas das proteínas identificadas no presente estudo foram coincidentes com estudos proteômicos já descritos para DCs, que utilizaram diferentes estímulos para produzir as células (GM-CSF/IL-4 e TNF-α). Esses dados sugerem que o perfil de proteínas de DCs depende do estímulo utilizado para a diferenciação e especialmente para a maturação