The identification of the PYRIN domain as mediator of IFI16-TLR4 interaction reveals a new class of endogenous inflammatory molecules

IFI16 è stata collegata a varie funzioni biologiche come: la regolazione del ciclo cellulare, l'apoptosi, la segnalazione dei danni al DNA, identificazione e restrizione di virus. Varie malattie infiammatorie sono state inoltre associate all’anomala espressione e rilascio di IFI16 nello spazio extracellulare. L'ipotesi è che la sovra espressione di IFI16 avvenga in compartimenti tissutali in cui non è fisiologicamente espressa durante l'infiammazione. Conseguentemente, IFI16 viene rilasciato nello spazio extracellulare, dove può funzionare come damage-associated molecular pattern(DAMP) che lega il recettore TLR4 per avviare l'infiammazione da solo o in risposta alle interazioni con molecole esterne, tra cui il LPS batterico. Tuttavia, i precisi meccanismi molecolari alla base della funzione extracellulare di IFI16 come DAMP non sono ancora chiari. In questo progetto sono stati utilizzati macrofagi umani per definire l'attività pro-infiammatoria sia delle subunità ricombinanti di IFI16 o di sue versioni tronche, sia ai domini ricombinanti di altri membri della famiglia PYHIN. In aggiunta, sono stati condotti esperimenti di surface plasmon resonance, previsione strutturale 3D e mutagenesi per identificare la parte di IFI16 responsabile del legame al complesso TLR4/MD2 e relativo pathway indotto. I nostri dati forniscono prove che l'attività pro-infiammatoria della proteina IFI16 risiede specificamente nella sua regione N- terminale e che il suo dominio PYRIN è coinvolto nel legame e nell'attivazione del TLR4/MD2. Inoltre, abbiamo dimostrando che tale attività è conservata tra i membri della famiglia PYHIN e che specifici aminoacidi situati all'interno del PYRIN di IFI16, sono coinvolti direttamente nel legame con TLR4 e con MD2 e nella relativa attivazione. Questi dati rafforzano l'idea che specifici domini PYRIN si comportano come DAMP e possono essere considerati come bersagli di nuovi farmaci per attenuare la risposta infiammatoria in diversi contesti patologici.