Exo70 regula la eficiente fusión de lisosomas en la sinapsis inmune

Abstract

Los linfocitos B (LB) son las únicas células del sistema inmune capaces de producir anticuerpos. La activación de LB comienza con el reconocimiento de un antígeno específico en la superficie de una célula presentadora, promoviendo la formación de una región especializada en la membrana plasmática conocida como sinapsis inmunológica. Esta estructura permite la extracción, procesamiento y presentación de antígenos a linfocitos T, etapas necesarias para la activación del LB. Durante la extracción la célula adquiere un fenotipo polarizado. El centrosoma, o centro organizador de microtúbulos, se reposiciona hacia la sinapsis inmunológica y actúa como guía para el reclutamiento y posterior fusión de lisosomas a la membrana sináptica, liberando proteasas e hidrolasas que facilitan la extracción del antígeno. La secreción del contenido lisosomal es un proceso esencial para la extracción antigénica, sin embargo, aún se desconocen los mecanismos involucrados en el reclutamiento y fusión de lisosomas. Para indagar en las proteínas involucradas en el mecanismo de regulación de la fusión de lisosomas a la membrana sináptica se utilizó un estudio de proteómica asociado a la sinapsis inmunológica. Tomando en consideración que el centrosoma se polariza y recluta muy cercanamente hacia la sinapsis inmune en LB, se aislaron centrosomas de células activadas y no activadas para detectar cambios en la composición de la sinapsis. Usando esta aproximación se observó un aumento en las células activadas de 4 proteínas del complejo Exocisto. El Exocisto es un complejo proteico encargado del anclaje de vesículas secretorias a la membrana plasmática. Está involucrado en múltiples procesos de secreción polarizada, aunque su rol en LB X se desconoce. En este trabajo se muestra que Exo70, una proteína del complejo Exocisto, se encuentra asociada al centrosoma y se recluta a la sinapsis inmune. La localización y el reclutamiento a la sinapsis de Exo70 se encuentran regulados por la dinámica de microtúbulos y por la proteína de polaridad Par3. Más aun, el silenciamiento de Exo70 inhibe la fusión de los lisosomas a la membrana sináptica, disminuyendo la capacidad de extraer antígeno y presentarlos a linfocitos T. De esta forma, Exo70 surge como un regulador de la extracción de antígenos mediada por la secreción de lisosomas, esencial para el procesamiento y presentación de antígenos.

B lymphocytes are the only cells of the immune system able to produce antibodies. B cells activation starts with a specific antigen recognition presented on the surface of an antigen presenting cell, promoting the formation of a specialized membrane region known as the immune synapse. This structure allows the extraction, processing and presentation of antigens to T lymphocytes, necessary stages for the LB activation. During antigen extraction, B cells adopt a polarized phenotype. The centrosome, or microtubule-organizing center, is repositioned towards the immune synapse and guides the recruitment and posterior fusion of lysosomes to the immune synapse, releasing proteases and hydrolases that facilitate the antigen extraction. The secretion of lysosomal content at the synaptic membrane is an essential process for antigen extraction; however, the mechanisms involved in the recruitment and fusion of the lysosomes remain unknown. To inquire on the proteins involved in the regulation mechanism of lysosome fusion at the synaptic membrane we used a proteomic study associated to the immune synapse. Considering that the centrosome polarizes and is recruited closely to the synaptic membrane, centrosomes from activated and resting cells were isolated to detect protein changes associated to the immune synapse. Using this approach, we observed an increase in 4 proteins belonging to the exocyst complex in the centrosome obtained from activated B cells. The Exocyst is a protein complex involved in the tethering of secretory vesicles to the plasma membrane. It has been associated in multiple processes of polarized secretion, however, its role on the B cells is unknown. In this work we show that Exo70, an exocyst complex subunit, is XII concentrated in the centrosome and is recruited to the immune synapse. Exo70 localization and recruitment depends on the microtubule dynamics and the polarity protein Par3. Moreover, Exo70 silencing inhibits lysosome fusion to the synaptic membrane, impairing efficient antigen extraction and presentation to T lymphocytes. Thus, Exo70 emerges as a regulator of the lysosome-dependent antigen extraction, essential for the processing and presentation of antigens.