Studies on Activities of Invariant Chain Peptides on Releasing or Exchanging of Antigenic Peptides at Human Leukocyte Antigen-DR1

Summary

An invariant chain peptide (Ii77−92; YRMKLPKSAKPVSQMR; ‘Ii-Key’) enhances 10−50 times baseline levels, the presentation of synthetic antigenic peptides to murine T cell hybridomas, by an exchange mechanism at cell surface MHC class II molecules. Two differing activities, to promote the release of antigenic peptide in the presence or absence in solution of a second antigenic peptide, were characterized with truncation homologs through assays for release or binding of human myelin basic protein biotinylated (*) peptide 90–102 on purified HLA-DR1: 1) release of bound hMBP *peptide from DR1 in the presence or absence of free hMBP peptide in solution, 2) exchange of hMBP *peptide from solution with hMBP peptide on DR1, and 3) binding of hMBP *peptide to ‘empty’ DR1. Peptides such as Ii81−88, LPKSAKPV, released prebound hMBP *peptide from DR1 without free hMBP peptide in solution. They also exchanged hMBP *peptide from solution for prebound hMBP peptide. Peptides including hIi77-83, LRMKLPK, released hMBP *peptide only when free hMBP peptide was in solution. Nevertheless, hIi77-85, LRMKLPKPP, released hMBP peptide with-out hMBP peptide in solution. Either type of peptide accelerated hMBP *peptide binding to ‘empty’ DR1. Competitive binding assays with hMBP *peptide or several *Ii-Key truncation homologs, with respective not biotinylated forms, demonstrated that the Ii77-83, LRMKLPK, binding site was distinct from the HLA-DR1 antigenic peptide binding site.

Zusammenfassung

Untersuchungen zur Aktivität von Peptiden der invarianten Kette im Hinblick auf die Freisetzung oder den Austausch antigener Peptide am humanen Lekozytenantigen DR1

Die Präsentation sythetischer antigener Peptide durch murine T-Zell-Hybridome wird durch ein Peptid der invarianten Kette (Ii77-92; YRMKLPKSAKPVSQMR; „Ii-Key”) durch einen Austauschmechanismus an MHC Klasse II-Molekülen an der Zelloberfläche auf das 10- bis 50fache erhöht. Abhängig von der An-oder Abwesenheit eines zweiten antigenen Peptids in Lösung konnten zwei unterschiedliche Aktivitäten mit verkürzten Homologen von Ii-Key in einem Assay für Freisetzung oder Bindung von biotinyliertem (*) Peptid 90−102 von humanem basischen Protein von Myelin (hMBP) auf gereinigtem HLA-DR1 charakterisiert werden: 1. Freisetzung von gebundenem hMBP-*Peptid in An- und Abwesenheit von freiem hMBP-Pep- tid in Lösung, 2. Austausch von hMBP-*Peptid in Lösung an DR1 gebundenem hMHP- Peptid und 3. Bindung von hMBP-*Peptid an „leeres” DR1. Peptide wie Ii81−88, LPKSAKPV, führten zur Freisetzung von zuvor an DR1 gebundenem hMBP-*Peptid auch ohne freies hMBP-Peptid in Lösung. Solche Peptide führten auch zum Austausch von vorge- bundenem hMBP-Peptid und hMBP-*Peptid in Lösung. Peptide wie hIi77-83, LRMKLPK, führten nur dann zur Freisetzung von gebundenem hMBP-*Peptid wenn freies hMBP-Peptid in Lösung vorhanden war. Nichtsdestoweniger wurde hMBP-Peptid durch hIi77-85, LRMKLPKPP, auch ohne hMBP-Peptid in Lösung freigesetzt. Beide Peptidtypen beschleu- nigten die Bindung von hMBP-*Peptid an „leeres” DR1. Kompetitive Bindungstudien mit hMBP-*Peptid und mehreren verkürzten − biotinylierten und nicht biotinylierten − Ii-Key- Homologen zeigten, daß die Bindungsstellen für Ii77-83, LRMKLPK, und antigenem Peptid auf HLA-DR1 unterschiedlich sind.

Key words

Antigenic peptide - Ii-Key - Invariant chain peptide - Major histocompatibility complex class II