Identification of the receptor for cellular internalization of an anti-nucleic acid antibody, 3D8 scFv

Abstract

A subset of anti-DNA antibodies (Ab) can internalize in a variety of cells. An anti-nucleic acid antibody, murine 3D8 single chain variable fragment (scFv) Ab, has been known to be an internalizing antibody that enters the cells by caveolae/lipid-raft-mediated endocytosis. However, cell surface receptor for 3D8 scFv internalization remains unknown. Here, we studied for cell surface receptor of 3D8 scFv for cellular internalization. 3D8 scFv bound to both cell surface heparan sulfate proteoglycans (HSPGs) and chondroitin sulfate proteoglycans (CSPGs) that are highly negatively charged molecules known as endocytic receptors for a variety of ligands. Treatment of soluble HS or CS reduced cell surface binding of 3D8 scFv to intact HSPGs. Intracellular co-localizations of three molecules were observed between 3D8 scFv-HSPGs-caveolin 1, and 3D8 scFv-CSPGs-caveolin 1 in HeLa cells. Furthermore, internalization of 3D8 scFv was significantly reduced in HS/CS-deficient CHO cells (pgsA-745), compared to in wild-type CHO cells. These data provide the evidence for both HSPGs and CSPGs as internalizing receptor of 3D8 scFv.

일부의 항-핵산항체는 다양한 종류의 세포 내로 유입 할 수 있다. 3D8 single chain variable fragment (scFv)는 caveolae/lipid-raft 세포 내 이입 경로를 통해서 세포 내로 유입 할 수 있는 항-핵산항체이다. 그러나 3D8 scFv의 세포 내 유입에 관여하는 수용체는 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 3D8 scFv의 세포 내 유입 수용체를 알아보고자, 공촛점현미경 분석법을 수행하여 다음을 관찰하였다. HeLa세포에서 3D8 scFv는 여러 가지 리간드 (ligand)의 수용체로 알려져 있는 세포막 헤파란황산 단백당 (heparan sulfate proteoglycans: HSPGs)과 콘드로이틴황산 단백당 (chondroitin sulfate proteoglycans: CSPGs)에 결합하였다. 3D8 scFv와 가용성 헤파란황산 또는 콘드로이틴황산을 함께 세포에 처리하였을 때에 3D8 scFv과 세포 표면 헤파란황산 단백당과의 결합이 저해되었다. 3D8 scFv를 세포에 처리한 후 세포 안에서 세 가지 분자들의 공존 즉, 3D8 scFv-헤파란황산 단백당-카베올린1 (caveolin 1)의 공존 및 3D8 scFv-콘드로이틴 황산단백당-카베올린 1의 공존이 관찰되었다. 또한 3D8 scFv의 세포 내 유입이 세포막 헤파란황산 단백당과 콘드로이틴 황산단백당이 결여된 CHO 세포주에서 상당히 감소되었다. 이러한 결과들은 헤파란황산 단백당과 콘드로이틴황산 단백당이 3D8 scFv의 세포 내 유입 수용체임을 보여준다.