hPepT1 selectively transports muramyl dipeptide but not Nod1-activating muramyl peptides

Authors: Ismair, Manfred G.; Vavricka, Stephan R.; Kullak-Ublick, Gerd A.; Fried, Michael; Mengin-Lecreulx, Dominique; Girardin, Stephen E.

Source: Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, Volume 84, Number 12, December 2006 , pp. 1313-1319(7)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

Muramyl peptides derived from bacterial peptidoglycan are detected intracellularly by Nod1 and Nod2, 2 members of the newly characterized nod-like receptor (NLR) family of pattern recognition molecules. In the absence of bacterial invasion into the host cytosolic compartment, it remains unclear whether muramyl peptides can cross the plasma membrane and localize into the cytosol. We have recently demonstrated that the plasma membrane transporter, hPepT1, was able to efficiently translocate muramyl dipeptide (MDP), a specific Nod2-activating molecule, into host cells. We aimed to characterize the transport properties of hPepT1 towards a spectrum of muramyl peptides, including Nod1-activating molecules. To do so, we designed an original procedure based on the ectopic expression of hPepT1 in oocytes from Xenopus laevis. Our results demonstrated that hPepT1 transports MDP but no other Nod2-activating molecule. Moreover, we observed that Nod1-stimulating muramyl peptides were not transported by hPepT1. Since hPepT1 expression is strongly associated with intestinal epithelial cells, where Nod1 and Nod2 have been shown to play a key role, these observations suggest a distinct contribution of Nod1 and Nod2 in mucosal homeostasis following the cellular uptake of muramyl peptides by hPepT1.

Les peptides muramyl dérivés des peptidoglycanes bactériens sont détectés intracellulairement par Nod1 et Nod2, 2 membres de la famille de récepteurs de type Nod (NLR), molécules capables de reconnaître les motifs, nouvellement caractérisée. En l'absence d'invasion bactérienne dans le compartiment cytosolique hôte, on ignore si les peptides muramyl peuvent traverser la membrane cellulaire et se localiser dans le cytosol. Nous avons récemment démontré que le transporteur membranaire, hPepT1, pouvait déplacer efficacement le dipeptide muramyl (MDP), une molécule spécifique activant Nod2, dans les cellules hôtes. Nous avons eu pour objectif de caractériser les propriétés de transport de hPepT1 vis-à-vis une gamme de peptides muramyl, y compris les molécules activant Nod1. Pour ce faire, nous avons conçu une procédure originale basée sur l'expression ectopique de hPepT1 dans les ovocytes de Xenopus laevis. Nos résultats ont démontré que hPepT1 transporte MDP mais aucune autre molécule activant Nod2. De plus, nous avons observé que les peptides muramyl stimulant Nod1 n'ont pas été transportés par hPepT1. Comme l'expression de hPepT1 est fortement associée aux peptides épithéliaux intestinaux, où Nod1 et Nod2 se sont révélés jouer un rôle clé, ces observations laissent supposer une contribution distincte de Nod1 et de Nod2 dans l'homéostasie de la muqueuse après la capture cellulaire des peptides muramyl par hPepT1.

Document Type: Research article

Publication date: 2006-12-01

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