Lack of the IL-1 receptor accessory protein (IL-1RAcP) abrogates responses to IL-33 and IL-1 in the mouse thymoma clone EL-4 D6/76 cells. Reconstitution with full-length IL-1RAcP is sufficient to restore responsiveness to IL-33 and IL-1. IL-33 activates IL-1 receptor-associated kinase-1, cJun-N-terminal kinase, and the NF-κB pathway in an IL-1RAcP-dependent manner and results in IL-2 release. IL-33 is able to induce the release of proinflammatory cytokines in bone marrow-derived (BMD) mast cells, indicating that IL-33 may have a proinflammatory potential like its relatives IL-1 and IL-18, in addition to its Th2-skewing properties in the adaptive response described previously. Blocking of murine IL-1RAcP with the neutralizing antibody 4C5 inhibits response of mouse thymoma cells and BMD mast cells to IL-33. The interaction of either membrane-bound or soluble forms of IL-1RAcP and IL-33Rα-chain depends on the presence of IL-33, as demonstrated by coimmunoprecipitation assays. These data demonstrate that IL-1RAcP is indispensable for IL-33 signaling. Furthermore, they suggest that IL-1RAcP is used by more than one α-chain of the IL-1 receptor family and thus may resemble a common β-chain of that family.

Full-length IL-33 is a member of the IL-1 family of cytokines, which can act in an autocrine or paracrine manner by binding to the IL-33R on several different target cell types. In addition, IL-33 can act in an intracrine fashion by translocating to the nucleus, where it binds to the chromatin and modulates gene expression. In this article, we report that full-length IL-33, but not mature IL-33, interacts with the transcription factor NF-κB. This interaction occurs between the N-terminal part of IL-33 from aa 66-109 and the N-terminal Rel homology domain of NF-κB p65. Coimmunoprecipitation experiments in cells overexpressing IL-33 or endogenously expressing IL-33 revealed rhIL-1β-stimulated association between IL-33 and p65, whereas binding to the p50 subunit was constitutive. The biological consequence of IL-33/NF-κB complex formation was reduction in NF-κB p65 binding to its cognate DNA and impairment of p65-triggered transactivation. Overexpression of IL-33 resulted in a reduction and delay in the rhIL-1β-stimulated expression of endogenous NF-κB target genes such as IκBα, TNF-α, and C-REL. We suggest that nuclear IL-33 sequesters nuclear NF-κB and reduces NF-κB-triggered gene expression to dampen proinflammatory signaling.

Abstract Beauvericin (BEA), a mycotoxin of the enniatin family produced by various toxigenic fungi, has been attributed multiple biological activities such as anti-cancer, anti-inflammatory, and anti-microbial functions. However, effects of BEA on dendritic cells remain unknown so far. Here, we identified effects of BEA on murine granulocyte–macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF)-cultured bone marrow derived dendritic cells (BMDCs) and the underlying molecular mechanisms. BEA potently activates BMDCs as signified by elevated IL-12 and CD86 expression. Multiplex immunoassays performed on myeloid differentiation primary response 88 (MyD88) and toll/interleukin-1 receptor (TIR) domain containing adaptor inducing interferon beta (TRIF) single or double deficient BMDCs indicate that BEA induces inflammatory cytokine and chemokine production in a MyD88/TRIF dependent manner. Furthermore, we found that BEA was not able to induce IL-12 or IFNβ production in Toll-like receptor 4 ( Tlr4 )-deficient BMDCs, whereas induction of these cytokines was not compromised in Tlr3/7/9 deficient BMDCs. This suggests that TLR4 might be the functional target of BEA on BMDCs. Consistently, in luciferase reporter assays BEA stimulation significantly promotes NF-κB activation in mTLR4/CD14/MD2 overexpressing but not control HEK-293 cells. RNA-sequencing analyses further confirmed that BEA induces transcriptional changes associated with the TLR4 signaling pathway. Together, these results identify TLR4 as a cellular BEA sensor and define BEA as a potent activator of BMDCs, implying that this compound can be exploited as a promising candidate structure for vaccine adjuvants or cancer immunotherapies.

The basic leucine zipper ATF-like transcription factor (BATF) plays a pivotal role in coordinating various aspects of lymphoid cell biology, yet essential functions in dendritic cells (DCs) have not been reported. Here we demonstrate that BATF deficiency leads to increased interferon (IFN) I production in Toll-like receptor 9 (TLR9)-activated plasmacytoid dendritic cells (pDCs), while BATF overexpression has an inhibitory effect. BATF-deficient mice exhibit elevated IFN I serum levels early in lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV) infection. Through ATAC-Seq analysis, BATF emerges as a pioneer transcription factor, regulating approximately one third of the known transcription factors in pDCs. Integrated transcriptomics and ChIP-Seq approaches identified the transcriptional regulator DC-SCRIPT as a direct target of BATF that suppresses IFN I promoter activity by interacting with the interferon regulatory factor 7 (IRF7). Genome-wide association study (GWAS) analyses further implicate BATF in pDC-mediated human diseases. Our findings establish a novel negative feedback axis in IFN I regulation in pDCs during anti-viral immune responses orchestrated by BATF and DC-SCRIPT, with broader implications for pDC and IFN I-mediated autoimmunity.

Abstract Transcription factors (TFs) control gene expression by direct binding to regulatory regions of target genes but also by impacting chromatin landscapes and thereby modulating DNA accessibility for other TFs. To date, the global TF reservoir in plasmacytoid dendritic cells (pDCs), a cell type with the unique capacity to produce unmatched amounts of type I interferons, has not been fully characterized. To fill this gap, we have performed a comprehensive analysis in naïve and TLR9-activated pDCs in a time course study covering early timepoints after stimulation (2h, 6h, 12h) integrating gene expression (RNA-Seq), chromatin landscape (ATAC-Seq) and Gene Ontology studies. We found that 70% of all described TFs are expressed in pDCs for at least one stimulation time point and that activation predominantly “turned on” the chromatin regions associated with TF genes. We hereby define the complete set of TLR9-regulated TFs in pDCs. Further, this study identifies the AP-1 family of TFs as potentially important but so far less well characterized regulators of pDC function.