Phosphatidylinositol 3-kinase interacts with the glucocorticoid receptor upon TLR2 activation

Abstract

La inflamación de las vías respiratorias es una afección común en la que los glucocorticoides (GC) son una terapia bien establecida. Se ha demostrado que los GC estimulan componentes de la inmunidad innata. Específicamente, GC regula positivamente la expresión y activación de TLR2 ante estímulos inflamatorios; sin embargo, se sabe poco sobre la señalización involucrada en este proceso. Para determinar el mecanismo por el cual la dexametasona modula la producción de citocinas inducida por TLR2, se monitorizó esta vía de señalización en una línea celular epitelial de pulmón expuesta al agonista sintético de TLR2, Pam3-Cys-Ser-Lys4. Estos experimentos demuestran que la fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3K) es fundamental para los efectos posteriores de TLR2 de GC. Las células que expresan un mutante PI3K (p85 dominante negativo, DN; p85 478–511) y expuestas a Pam3-Cys-Ser-Lys4 en presencia o ausencia de dexametasona, mostraron una expresión mejorada del factor de necrosis tumoral (TNF), mientras que AP-1 y la actividad transcripcional de NF-B fue reprimida. Proporcionamos evidencia experimental de que PI3K interactúa físicamente con el receptor de glucocorticoides (GR) a través de dos supuestos motivos de unión YxxM de consenso de reclutamiento de PI3K en el GR, lo que sugiere que algunas funciones reguladas por este receptor podrían ocurrir a través de la interacción de la quinasa. Las mutaciones de dos residuos de tirosina en el GR, 598 y 663, a fenilalanina redujeron significativamente la interacción con PI3K y los efectos de GC sobre la expresión de TNF-inducida por TLR2. Sin embargo, estas mutaciones no alteraron la actividad transcripcional de GR ni afectaron la localización celular del GR mutante expresado en células COS-1. Por lo tanto, la interacción PI3K-GR puede contribuir a los efectos de GC en la cascada de señalización proinflamatoria TLR2, definiendo así un nuevo mecanismo de señalización con un profundo impacto en las respuestas inmunes innatas.

Airway inflammation is a common condition where glucocorticoids (GC) are a well-established therapy. It has been demonstrated that GC stimulate components of innate immunity. Specifically, GC up-regulate TLR2 expression and activation upon inflammatory stimuli; however, little is known about the signalling involved in this process. To determine the mechanism by which dexamethasone modulates TLR2-induced cytokine production this signalling pathway was monitored in a lung epithelial cell line exposed to the TLR2 synthetic agonist, Pam3-Cys-Ser-Lys4. These experiments demonstrate that phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) is critical for the TLR2 downstream effects of GC. Cells expressing a PI3K mutant (p85-dominant negative, DN; p85 478–511) and exposed to Pam3-Cys-Ser-Lys4 in the presence or absence of dexamethasone, showed enhanced tumour necrosis factor (TNF) expression while AP-1 and NF-B transcriptional activity were repressed. We provide experimental evidence that PI3K physically interacts with the glucocorticoid receptor (GR) through two putative PI3K recruitment consensus YxxM binding motifs in the GR, suggesting that some functions regulated by this receptor might occur through kinase interaction. Mutations of two tyrosine residues in the GR, 598 and 663, to phenylalanine significantly reduced interaction with PI3K and the GC effects on TLR2-induced TNF- expression. However, these mutations did not alter GR transcriptional activity nor affect cellular localization of the expressed mutant GR in COS-1 cells. Therefore, the PI3K-GR interaction may contribute to the effects of GC on the TLR2 pro-inflammatory signalling cascade, thus defining a novel signalling mechanism with a profound impact on innate immune responses.