Bruton´s tyrosine kinase-mediated NLRP3 phosphorylation promotes inflammasome activation

Abstract

In dieser Studie haben wir angestrebt, die Mechanismen, über die Bruton´s Tyrosinkinase (BTK) NLRP3 reguliert, aufzuklären. Vorarbeiten haben gezeigt, dass die Präsenz einer intakten BTK die IL-1β Ausschüttung erhöht. Inhibierung von BTK mit dem FDA-genehmigten Kinaseinhibitor Ibrutinib blockierte die IL-1β Produktion. Wir stellten die Hypothese auf, dass die Kinaseaktivität von BTK in dem Regulationsmechanismus eine Rolle spielt. Wir haben festgestellt, dass NLRP3 und BTK interagierten und tyrosinphosphoryliert wurden, wenn man das NLRP3 Inflammasom in primären PBMCs oder BMDMs stimulierte. Daraufhin haben wir gezeigt, dass BTK NLRP3 phosphoryliert und haben die modifizierten Tyrosinreste identifiziert: Y136/Y140/Y143/Y168. Wir haben bemerkt, dass Y136/Y140/Y143 in der kürzlich beschriebenen polybasischen Region liegen, die für die Phospholipid-Bindung von NLRP3 am „trans-Golgi Network“ sorgt. Wir haben vermutet, dass Phosphorylierung dieser Region durch die zusätzliche negative Ladung zur Lösung von NLRP3 vom Golgi führt. Tatsächlich haben „phosphomimetische“ NLRP3 Konstrukte (Y>E) weniger an Phospholipid-beschichteten Agarosebeads gebunden, als WT Konstrukte. Zusätzlich haben Btk KO Zellen und ibrutinib-behandelte Immunzellen weniger NLRP3 Oligomere im Zytosol gebildet. Außerdem haben mit NLRP3 Y>F rekonstituierte Makrophagen weniger IL-1β produziert, als mit WT NLRP3 rekonstituierten Zellen, was einen klaren Hinweis auf die funktionelle Rolle der Phosphostellen darstellt.