Análisis estructural y reconocimiento de ligandos (no integrinas) en la familia ICAM de receptores celulares

Abstract

Las moléculas de adhesión intercelular (ICAM) son receptores de membrana altamente glicosilados pertenecientes a la superfamilia de las inmunoglobulinas (IgSF). Comparten homologías funcionales y estructurales, y median interacciones de adhesión célula-célula fundamentales para el sistema inmune. Las interacciones de adhesión entre miembros de la subfamilia ICAM y las integrinas leucocitarias LFA-1 y Mac-1 median el tráfico de leucocitos a través de tejidos inflamados y no inflamados y contribuyen a la activación dependiente de antígeno de las células T. Las estructuras cristalográficas de los dos dominios N-terminales de ICAM-1 e ICAM-2 glicosilados proporcionaron un marco de estudio para entender las funciones de las glicosilaciones en la estructura y función de los ICAMs. Se observó que los azúcares más conservados eran menos flexibles en las estructuras, que interaccionaban con residuos proteicos y contribuían al plegamiento y expresión del receptor. El primer N-glicano de ICAM-2 contacta con un residuo Trp expuesto y define un motivo muy conservado, crítico para la conformación del dominio de unión a integrina N-terminal. El primer dominio de ICAM-1 es reconocido por la integrina LFA-1 y por otros ligandos no integrina, como el rinovirus humano y proteínas derivadas de Plasmodium falciparum. Se ha observado que moléculas solubles de ICAM-1 con los dos dominios N-terminales son funcionales en la unión a ligandos, sin embargo no había sido posible la expresión de un solo dominio N-terminal. Nosotros fuimos capaces de expresar un solo dominio N-terminal de ICAM-1 mediante la introducción de N-glicosilaciones en diferentes partes de la molécula, y comprobamos que la expresión era dependiente de la localización de los azúcares. Mediante experimentos con moléculas solubles que contenían los dos dominios N-terminal de diferentes ICAMs humanos, se identificaron azúcares con alto contenido en manosas unidos al segundo dominio de I