Regolamento del citoscheletro di actina nella migrazione Helicobacter pylori-indotta e crescita invasiva del gastrica regolamento epiteliale cells

del citoscheletro di actina in Helicobacter pylori
migrazione indotta e la crescita invasiva delle cellule epiteliali gastriche
Abstract
dinamica riassetto della citoscheletro è una caratteristica significativa di Helicobacter pylori
(H. pylori
) infettate cellule epiteliali gastriche che portano alla migrazione cellulare e la crescita invasiva. Considerando i meccanismi cellulari, il sistema di secrezione di tipo IV (T4SS) e la proteina effettrici citotossina associata gene A (CagA) di H. pylori Quali sono iniziatori ben studiati, di vie di trasduzione del segnale distinto nelle cellule ospiti di targeting chinasi, proteine ​​adattatrici , GTPasi, legame actina e di altre proteine ​​coinvolte nella regolazione del reticolo actina. In questa recensione, riassumiamo recenti scoperte su come H. pylori
interagisce funzionalmente con la rete di segnalazione complessa che controlla il citoscheletro di actina delle cellule epiteliali gastriche mobili e invasive.
Parole
Helicobacter pylori
tipo IV secrezione sistema CagA actina citoscheletro Recensioni
la riorganizzazione continua e il fatturato del citoscheletro è un processo fondamentale nella regolazione dell'adesione cellulare a cellule vicine e la matrice extracellulare (ECM), la fagocitosi, la forma delle cellule o la migrazione. Generalmente, actina esiste in cellule come actina monomerica globulare (G-actina) e actina filamentosa (F-actina), che si formano sulla polimerizzazione dei monomeri G-actina in una direzionalità definito. Una vasta gamma di molecole di segnalazione a monte tra cui la molecola di adesione cellulare E-caderina, integrine, componenti della ECM, o stimoli come fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-α) e acido lysophosphatidic (LPA) sono noti nella trasmissione di segnali extracellulari al citoscheletro di actina che consente reazioni rapide a un ambiente che cambia (Figura 1A). Quindi, rimodellamento dell'architettura actina citoscheletro dipende da un folto gruppo di molecole di segnalazione che si legano a actina e modulare l'assemblaggio della rete di actina (vedi [1] per una panoramica completa). Figura 1 vie di trasduzione del segnale coinvolti nella regolazione del citoscheletro di actina. (A) la costituzione di strutture di actina-dipendente, come le fibre di stress, adesioni focali, lamellipodi, e filopodi è controllata da molecole di superficie delle cellule che vanno da E-caderina e integrine a recettori per piccoli componenti (ad es
. TNF-α o LPA) permettendo la trasmissione di stimoli extracellulari al citoscheletro actina. La Rho GTPasi RhoA, Rac1 e Cdc42 sono elementi chiave nella regolazione di filamenti di actina. Rac1 e Cdc42 inducono polimerizzazione actina attraverso i membri della famiglia WASP /WAVE e WIP stimolando il complesso Arp2 /3. RhoA regola DIA1 /profilin e le vie ROCK /MLC per promuovere la polimerizzazione di F-actina. (B) adesioni focali sono strutture importanti che collega la ECM al citoscheletro di actina intracellulare mediante alfa e beta integrina eterodimeri. La parte extracellulare delle integrine si lega alle proteine ​​della ECM, mentre il dominio intracellulare recluta una vasta gamma di segnali intracellulari (FAK, Src, ecc
.) E proteine ​​adattatrici (Talin, paxillina, vinculin o p130Cas, ecc
.) per collegare il citoscheletro di actina. con gli processi cellulari actina-dipendente, la migrazione delle cellule efficiente richiede una riorganizzazione coordinata del reticolo actina in cellule mobili. La polimerizzazione di F-actina a protrusioni cellulari innesca la formazione di lamellipodi foglio-like e filopodi asta come spingere le cellule che migrano [2, 3]. Inoltre, la formazione di strutture contrattili attraverso l'interazione di actina con miosina II tira il corpo cellulare attraverso la ECM. Quei processi coinvolgono una vasta gamma di actina proteine ​​leganti (ad esempio cortactin, α-actinina, fascina, profilin, filamina, ecc
.) Che contribuiscono alla stabilizzazione actina, bundling e la ramificazione, formando una rete complessa. vie di segnalazione che modulano l'actina riarrangiamento sono complessi e sono stati coperti in diverse ottime recensioni [4-6]. Riassumendo i risultati più importanti in un modello semplicistico (Figura 1A), vie di segnalazione avviate a livello dei recettori della superficie cellulare per promuovere sporgenze membrana distinta convergono su GTPasi della famiglia Rho come gli elementi chiave di trasduzione del segnale. Uno dei migliori membri caratterizzati famiglia Rho GTPasi RhoA è regolano la formazione delle fibre di stress e di assemblaggio adesione focale, mentre Rac e Cdc42 sono principalmente coinvolti nella membrana scompigliava e la formazione di filopodi, rispettivamente, [4]. Rac1 e Cdc42 possono indurre polimerizzazione attraverso i membri della famiglia (WASP) di proteine ​​sindrome di Wiskott-Aldrich e proteine ​​WASP-interagenti (WIPS). La famiglia WASP di fattori di nucleazione promuovere actina (NPFS) comprende WASP, N-WASP e quattro forme di WASP verprolin proteina omologa (ONDA). Attraverso un dominio C-terminale conservati, proteine ​​WASP stimolano le proteine ​​actina legati 2/3 (Arp2 /3) attività complessa nucleazione filamenti di actina e allungare alle loro estremità libere spinato. gruppo di fibre stress e contrazione sono prevalentemente indotti da RhoA [7] come sopra menzionato, che controlla DIA1 /profilin per promuovere la polimerizzazione di F-actina [8]. Un altro meccanismo coinvolge Rho-indotta serina Rho-associata /treonina chinasi (ROCK) come un importante effettore a valle di indurre catena leggera della miosina (MLC) fosforilazione [9] (Figura 1A).
Comunemente, fibre di stress contrattili attribuiscono al plasma membrana in adesioni focali nascenti, che sono stabilizzate da α e recettori eterodimeriche integrine beta (Figura 1B). Colmare il ECM per il citoscheletro di actina, la ectodomain integrina si lega direttamente alle proteine ​​ECM (per esempio fibronectina), mentre il dominio intracellulare è collegato al citoscheletro di actina tramite adattatore reclutati e proteine ​​di segnalazione tra cui adesione focale chinasi (FAK), vinculin, Talin e paxillin [6]. Dopo l'attivazione, FAK recluta il non-recettore tirosin chinasi c-Src ai siti di adesione focale per fosforilare altre proteine ​​di adesione focale, come paxillina e p130 Cas che porta a maturare adesioni focali (Figura 1B). L'integrità e la maturazione delle focale ciclo complessi adesione tra vano le sporgenze e smontaggio corrispondenza del bordo posteriore della migrazione delle cellule; tuttavia i meccanismi molecolari precisi non sono del tutto chiare. In questa recensione, riassumiamo i risultati attuali su come l'agente cancerogeno umano Helicobacter pylori
(H. pylori
) controlla il citoscheletro della cellula ospite per formare fibre di stress e deregolamenta complessi di adesione per indurre cambiamenti di forma delle cellule, la migrazione e la crescita invasiva.
H. pylori
induce la migrazione e la crescita invasiva delle cellule epiteliali gastriche
H. pylori
è uno del patogeno umano più successo che colonizza l'epitelio di rivestimento gastrico nello stomaco di circa il 50% della popolazione mondiale. Una volta acquisito e non sradicato dagli antibiotici, H. pylori
normalmente persiste per tutta la durata della vita dal momento che l'host è in grado di eliminare l'infezione. Solo una minoranza di 10-15% degli individui infetti sviluppa gravi malattie gastriche che dipendono principalmente su batteri patogeni e fattori di virulenza espressi, determinanti ambientali e individuali predisposizioni genetiche (ad es
. Polimorfismi di geni ospitanti come l'interleuchina-1β (IL- 1β), IL-8, IL-10, gene runt connessi 3 (RUNX3), ecc
.), che possono influenzare l'atrofia gastrica e carcinogenesi [10-12]. La maggior parte delle complicazioni gravi sono malattie infiammatorie che coinvolgono gastrite acuta e cronica o ulcerazione dello stomaco e del duodeno, che alla fine può risultare in mucosa tessuto linfoide associato (MALT) linfoma e cancro gastrico [13]. Secondo la sua capacità di promuovere il cancro, H. pylori
è stato classificato dalla Organizzazione Mondiale della Sanità come una classe-I cancerogeno [14].
H. pylori
patogenesi dipende l'espressione di fattori di virulenza batterica [10], il che potrebbe comportare complesse risposte cellulari di cellule epiteliali gastriche [15, 16]. La citotossina vacuolizzante A (VacA) viene secreto da molti, se non tutti, H. pylori
isolati e potrebbe aumentare l'H. pylori
virulenza anche se le sue funzioni pleiotropici in vivo
. VacA si lega a molti fattori superficiali, tra cui il recettore alfa-like proteina tirosina fosfatasi e beta (RPTPα e RPTPβ) ha presentato il cellule ospiti e, dopo l'assorbimento, induce a membrana canali anione-selettive e formazione di pori, l'apoptosi e vacuoli giganteschi in cellule ospiti [ ,,,0],17]. VacA è inoltre associato con l'inibizione della funzione delle cellule T attraverso il legame al recettore β2 integrina [18, 19]. Un altro importante fattore patogenetico è la citotossina associata gene A (CagA), che ha attirato molta attenzione in quanto la sua espressione è strettamente associato con lo sviluppo di malattie gravi in ​​vivo
[20, 21]. Il cagA
gene si trova all'interno del cag
patogenicità isola (CAG
PAI) regione sul cromosoma batterico, che codifica le proteine ​​importanti per la struttura e la funzione di un sistema di secrezione IV tipo specializzato (T4SS) [22, 23]. È importante sottolineare che, è stato dimostrato che la proteina cag
PAI CAGL rappresenta un adhesin associato T4SS-pilus per α5β1 integrina espresso sulla superficie della cellula ospite epiteliale. Binding del motivo fibronectina-mimando Arg-Gly-Asp (RGD) nella molecola CAGL di b1 integrina è necessario traslocare CagA nel citoplasma host [24, 25]. Molti studi descritti che CagA-positivi H. pylori
ceppi sono strettamente connessi con lo sviluppo della gastrite acuta, pre-neoplastica e neoplastica della lesione [26-29]. associazioni causali tra CagA e la formazione di neoplasie sono state dimostrate in gerbilli della Mongolia [30, 31] e in un modello di topo transgenico in cui CagA indotti trasformazioni neoplastiche in vivo
[32].
Negli individui sani, l'epitelio gastrico rappresenta efficaci prime barriere contro gli agenti patogeni, che è a chiusura ermetica con regolazione coordinata di forma delle cellule epiteliali, la polarità, cellula-cellula e cellula-matrice di adesioni. In concomitanza con la colonizzazione del muco gastrico, H. pylori
smantella la funzione di barriera epiteliale di indurre risposte infiammatorie e alterazioni neoplastiche dipendenti H. pylori
fattori di virulenza [33]. Questo potrebbe essere facilitato da un riarrangiamento del citoscheletro actina come un meccanismo centrale di tali processi. A supporto di questa proposta, H. pylori
induce la formazione di sporgenze e fibre di stress massa in cellule epiteliali gastriche coltivate accompagnata dalla perdita della morfologia epiteliale e cellula-cellula adesioni conduce ad un fenotipo dispersione mitogenica invasiva in vitro
[33, 34] che ricorda fattore di crescita indotta epiteliali-mesenchimali transizione (EMT). Il fenotipo EMT richiede un programma morfogenetica complesso avviato mediante alterazione di espressione genica, la perdita delle proprietà tipiche epiteliali e l'aumento delle caratteristiche mesenchimali [35], che può essere rilevato in H. pylori
cellule -colonized [36]. Durante EMT, le cellule perdono la loro polare, la natura epiteliale e acquisiscono una altamente mobili, morfologia mesenchimali. Principalmente, EMT è definito dalla (i) lo smontaggio di giunzioni intercellulari, (ii) riorganizzazione del citoscheletro actina da giunzioni cellula-cellula e cellula-matrice in strutture pseudopodial protrusione e invasivi come stress fibers di actina e protrusione actina-dipendente delle cellule pseudopodi, (iii) e un aumento della motilità cellulare. In generale, questi processi avvengono in modo sincrono, ma indipendentemente l'uno dall'altro [35]. Pertanto, efficiente H. pylori
migrazione cellulare mediata è un processo estremamente complesso coordinato che viene avviata dal prolungamento del lamellipodi all'avanguardia della cella, il montaggio di nuovi complessi di adesione focale, secrezione di proteasi a degradare contatti al ECM sostenere la formazione di invadopodi, sviluppo delle forze contrattili ed infine lo smontaggio di adesioni focali portano alla coda distacco (Figura 2) [34, 37]. Figura 2 Modello di migrazione di cellule epiteliali. Per la migrazione efficiente, cellule epiteliali sviluppare nuovi sporgenze actina-dipendente che sono collegati alla ECM tramite adesioni focali nuovi montati (rosso) al bordo anteriore. La secrezione di proteasi per degradare ECM è necessario per estendere la protrusione nella ECM per formare invadopodi. Alla coda, maturato adesioni focali (grigio) smontare per facilitare il movimento del corpo cellulare in una direzione definita.
Actina-dipendente protrusione di estensioni superficiali pseudopodial è un elemento chiave durante la migrazione EMT-correlata di H. pylori
cellule -colonized. Patogeno H. pylori
ceppi inducono un programma morfogenetica in diverse linee cellulari epiteliali gastriche che ricorda da vicino le caratteristiche di EMT [36]. cellule CagA-trasfettate invadono attraverso la matrice extracellulare tramite
la formazione di pseudopodi invasivo [38] che indica che CagA potrebbe indurre EMT in cellule di cancro gastrico. Funzionalmente queste strutture imitano podosomes invasive o invadopodi, e mostrano una dipendenza simile a metalloproteasi di matrice (MMP) per l'invasione. A sostegno di questo concetto non invasivo podosomes hanno dimostrato di diventare gradualmente sostituito da invadopodi invasiva in EMT (figura 2) [39].
Adesione a base di orchestrazione spazio-temporale di strutture invasive actina-polimerizzazione-driven [40] è una caratteristica di molti eventi fisiologici e patologici. I giocatori in questo scenario sono molecole meccano-sensibili che dipendono anche da integrina mediata outside-in cascate di segnalazione e coinvolgono molti degli stessi attori (come Ezrin, Abl, Src, ecc
.) Che sono necessari per H. pylori
indotta invasione delle cellule nei tessuti circostanti [38, 41, 42]. Un elemento significativo che separa invadopodi da adesioni focali è la modulazione dei macchinari secretoria delle cellule e la secrezione focale delle metalloproteasi di matrice ECM-degradanti (MMP), che in ultima analisi, consentono la violazione dei confini dei tessuti [43]. Le caratteristiche ultrastrutturali e le dinamiche intracellulari di H. pylori
pseudopodi -indotta sono ancora poco definiti, ma una futura identificazione di queste strutture come sporgenze cellulari invadopodi legati non sarebbe una sorpresa.
Come l'infezione da cagA
ceppi di H. pylori -positive di
è strettamente associato con l'induzione di adenocarcinoma gastrico obiettivi dirottati da iniettato CagA probabile controlla formazione pseudopodio e l'invasione delle cellule mobili infetti. In effetti, in vitro
studi hanno dimostrato che CagA lega l'adattatore molecola recettore del fattore di crescita legato proteina 2 (Grb2) [44], che può collegare Abl e Src chinasi segnalazione cascate di MMP espressione e la formazione invadopodium [45] e può quindi contribuire alla formazione site-specific di segnalazione complessi necessari per la migrazione cellulare e la crescita invasiva. È interessante notare che H. pylori
induce l'espressione di MMP-7 al lamellipodi delle cellule mobili, che è stata innescata anche da attivato RhoA e Rac [46], suggerendo una stretta connessione tra il degrado ECM, la crescita invasiva ed efficiente motilità cellulare. Il citoscheletro corticale funge da nesso tra l'ambiente extracellulare e citoplasma, ed è posizionato a coordinare relè di segnalazione cellulare. Viene in tal modo non è una sorpresa che le proteine ​​del citoscheletro corticali associate hanno ruoli chiave in H. pylori
modulazione delle cellule indotta. La glicoproteina transmembrana podoplanin mucina simile può anche indurre EMT, la migrazione delle cellule e la crescita invasiva con l'assunzione al meccanismo di cambio (Ezrin, radixin, Moesin) Ezrin proteine ​​-Family, un organizzatore del citoscheletro corticale, alla membrana plasmatica. Questa interazione è essenziale per l'attivazione della via RhoA /ROCK da podoplanin [47, 48]. In H. pylori
cellule epiteliali gastriche -infected, Ezrin diventa defosforilato che potrebbe essere coinvolto nello sviluppo e metastasi di H. pylori,
cancro gastrico indotto [49]. doppio ruolo di Ezrin come un legame actina e proteine ​​ponteggi GTPasi ulteriori identifica questo complesso molecolare come un obiettivo chiave per la comprensione dei riarrangiamenti del citoscheletro che portano alla migrazione e crescita invasiva delle cellule infette epiteliali [49, 50].
Infatti, la EMT fenotipo -come di H. pylori
-infected cellule ospiti epiteliali implica la formazione di sporgenze e di allungamento. Piuttosto sfortunato, termini come 'dispersione fenotipo' o 'colibrì fenotipo' in connessione con H. pylori
infezione è stata ampiamente diventato sinonimo di 'allungamento cellulare' o 'la migrazione delle cellule'. È interessante notare che i dati stanno accumulando indicando che l'allungamento cellulare e motilità sono differenziale regolati da H. pylori zona Via vie di trasduzione del segnale indipendenti [51]. Coerentemente osservato, la drastica allungamento delle cellule ospiti è strettamente dipendente iniezione CagA [52-54], mentre H. pylori
motilità cellulare indotta è cag
PAI-dipendente, ma in gran parte CagA-indipendenti [42, 51 , 55]. Rendere tali osservazioni più complessi, i dati stanno accumulando che CagA e VacA funzioni sono inimicarsi l'altro in alcuni test. In accordo con uno studio che dimostra che specifica VacA varianti inibito CagA-dipendente l'allungamento delle cellule, CagA ridotta apoptosi VacA mediata e viceversa
, sottolineando le funzioni di interferenza di fattori patogeni espressi da H. pylori
[56, 57] . Inoltre, H. pylori
-expressed fattori patogeni potrebbero differenziale interagire con le cellule ospiti che porta alla rottura dell'epitelio gastrico e determinare l'esito di disturbi gastrici. Rapid allungamento cellula ospite e la migrazione sono particolarmente evidenti in cellule di cancro gastrico umano (ad esempio cellule AGS) [53, 58, 59], le cellule del cancro al seno (per esempio cellule MCF-7) [42, 60], e un sottotipo del rene canino linea cellulare MDCK [55, 61]. sviluppo più mite e meno pronunciata di questo tipico fenotipo è stato osservato in gastrica MKN-1, MKN-28 e HS-746T cellule all'interno prime fasi di H. pylori
infezioni [15]. In termini di morfologica delle cellule e dei cambiamenti giunzionale, solo pochi rapporti sulle cellule epiteliali gastriche primarie sono disponibili [62, 63]. È importante sottolineare che, Krüger et al. dimostrato H. pylori
la motilità e la crescita delle cellule gastriche isolate ex vivo
[63] indotta. L'accesso a cellule primarie è limitato; quindi è importante indagare meccanismi molecolari cellulari osservati in vivo
pure. Finora, è ancora speculativa Se le alterazioni della morfologia cellulare in realtà contribuiscono a H. pylori
malattie gastriche -associated, anche questi processi probabili risposte di accoglienza influenza durante decenni di H. pylori
infezioni persistenti.
Helicobacter pylori
indotte vie di trasduzione del segnale che portano ad un citoscheletro di actina deregolamentato indipendentemente CagA
Mentre è chiaro che H. pylori
induce colpisce cambiamenti del citoscheletro delle cellule epiteliali, la conoscenza delle vie di trasduzione del segnale è rara. Nelle cellule siero-fame, sia CagA-positivi e CagA-negativi H. pylori
ceppi mediate la formazione di filamenti di actina e strutture lamellipodial [64] che implica l'attivazione di Rho GTPasi. Infatti, l'attivazione di Rac1 e Cdc42 è stato dimostrato in cellule H. pylori
-infected AGS [65]. Microiniezione di inattiva Rac impedito riarrangiamenti del citoscheletro di actina in strutture lamellipodial in H. pylori
cellule -colonized [64]. Attraverso trasfezione di costrutti cDNA dominante-negativo e catalitica-attivi o usando tossine GTPasi-targeting ben caratterizzati, CRK proteine ​​adattatrici, Rac1 e H-Ras, ma non RhoA o Cdc42 sono stati identificati come componenti cruciali che portano a H. pylori
l'allungamento delle cellule indotta [66]. Coerentemente con l'actina polimerizzazione in H. pylori
cellule -infected [64], l'attivazione di Rho GTPasi si verifica indipendentemente iniezione CagA, ma ovviamente richiede l'apparato T4SS [65]. Dal momento che CAGL è stato identificato come un adhesin per α5β1 integrine che è decorata sulla punta della T4SS permettendo iniezione CagA e β1 integrina attivazione [24], si è tentati di ipotizzare che CAGL rappresenta un candidato promettente per stimolare l'attivazione di Rho GTPasi pure (Figura 3A). Questa ipotesi è attualmente supportato dalla scoperta che le microsfere di lattice CAGL rivestite stimolati membrana scompigliava via
attivazione integrina-mediata di FAK e Src [24]. Un altro possibile scenario propone è OIPA come un fattore che induce da OIPA
mutanti sono stati segnalati per attivare meno FAK presumibilmente indipendentemente cag PAI
o CagA [67]; tuttavia esperimenti con recomplemented OIPA
mutanti sono in attesa. Figura 3 Schema di CAGL e segnalazione vie di trasduzione del CagA-mediata coinvolti in H. pylori motilità cellulare indotta e l'allungamento. (A) H. pylori
esprime CAGL sulla punta della T4SS che si lega direttamente alla b1 integrine presentati sulle cellule epiteliali gastriche. Attivato integrina β1 stimola l'attività FAK e Src nelle prime fasi di H. pylori
infezioni. FAK fosforila paxillina su infezione che potrebbe contribuire a c-Abl-fosforilata segnalazione Crk, che potrebbe essere influenzata dall'attività SFK via
paxillina o p130Cas. FAK, SFKs e Abl chinasi-mediata delle proteine ​​CRK in grado di regolare l'actina citoscheletro attraverso il DOCK180 /Rac1 /WAVE /Arp2 /3 percorso contribuendo a epiteliale migrazione delle cellule. (B) CAGL integrina porta vincolanti per la traslocazione del H. pylori
fattore patogeno CagA nel citoplasma ospite. CagA viene rapidamente fosforilata dalle chinasi della famiglia Src (SFK) e si legano a un gran numero di fattori cellule ospiti (X) nella sua forma fosforilata e non fosforilata. Tirosina fosforilata CagA interagisce con SHP-2 e Csk per inattivare FAK e Src in fasi tardive di H. pylori
infezione. Mentre inattivato Src è sostituito dal chinasi Abl attivati ​​per mantenere CagA fosforilazione, inattivo Src porta a tirosina defosforilazione di Src molecole bersaglio Ezrin, vinculin e cortactin. Cortactin è poi serina fosforilata da H. pylori
-activated ERK1 /2 chinasi, che contribuisce in modo cruciale per l'allungamento delle cellule. frecce nere, H. pylori
-indotta vie di segnalazione diretta. frecce tratteggiate, H. pylori
vie di segnalazione indiretta -indotta o Src-mediate. Frecce grigie, inattivando vie di segnalazione. Freccia rossa, iniezione CagA come fase centrale nella regolazione di adesioni focali. P, proteine ​​fosforilate. X, proteine ​​della cellula ospite.
Il β1 integrina /FAK /Src percorso trasmette segnali al citoscheletro via
paxillina, una proteina importante ponteggio situato in adesioni focali [34]. In H. pylori
cellule -infected attivate FAK fosforilazione della tirosina 118 nella proteina paxillina (paxillina Y118), che era essenziale per la motilità delle cellule in risposta a H. pylori
[68]. Dal momento che paxillina fosforilata Y118 si lega alla proteina adattatore virus v-CRK sarcoma CT10 omologo oncogene (Crk) in risposta alla dell'adesione cellulare, il fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF) o angiotensina II [69], H. pylori
- innescato paxillina Y118 fosforilazione può anche agire a monte della attivazione di Crk /DOCK180 (dedicante di cytokinesis) /Rac1 /WAVE /Arp2 /3 del segnale via di trasduzione in H. pylori
cellule -infected, che è stato rilevato in un altro studio (Figura 3A) [70]. In alternativa, l'attività di H. pylori
indotta Src potrebbe attivare P130 Cas che porta al reclutamento del complesso Crk; tuttavia un coinvolgimento di p130 Cas a H. pylori
mediata riarrangiamento del citoscheletro deve ancora essere dimostrata (Figura 3A).
regolamento di CagA-mediata cellula ospite allungamento
Il H. pylori
cambiamenti indotta a morfologia cellulare sono dominate dalla drastica allungamento delle cellule epiteliali che coinvolge regolazione attiva sia del citoscheletro di actina e adesioni focali. Monocellulari analisi ha suggerito che H. pylori
-dipendente allungamento delle cellule potrebbe essere mediata da adesioni focali deregolamentati, piuttosto che di actina riarrangiamento del citoscheletro. adesioni focali stabilizzati causano un difetto nella retrazione delle cellule che porta alla formazione delle forze di trazione forti su H. pylori
cellule -infected motile [52]. CagA aumenta la fosforilazione e la successiva attivazione della catena leggera della miosina (MLC) in un modello di Drosophila [71]. Il mispatterning concomitante di MLC si traduce in un allungamento delle cellule a causa della mancata retrazione e la rottura di morfologia e l'integrità epiteliale. Sulla base di un'analisi fosfo-proteomica è stata identificata la proteina actina-di legame vasodilatatore-stimolato fosfoproteina (VASP), che co-localizzato con adesioni focali di H. pylori
cellule -infected [72]. Down-regolazione dell'espressione VASP e l'inibizione della fosforilazione VASP bloccato l'allungamento delle cellule in risposta a H. pylori
, ma non è stato esaminato se fosforilata VASP disturbato lo smontaggio delle adesioni focali [72].
Il significato di adesioni focali nel promuovere l'allungamento delle cellule è stata sottolineata dalla constatazione che β1 iniezione integrina-mediata di CagA è importante nel processo di allungamento delle cellule [24]. Su traslocazione, CagA localizza a livello della membrana interna delle cellule infettate, dove viene rapidamente fosforilata dalle non-recettore tirosin chinasi c-Src, Fyn, Lyn e sì delle chinasi della famiglia Src (SFK) [73, 74]. siti di fosforilazione sono stati localizzati in una sequenza Glu-Pro-Ile-Tyr-Ala (Epiya motivo), che esiste come differenti 1-5 ripete, vale a dire Epiya-A, Epiya-B, Epiya-C nella parte occidentale di H. pylori
isolati e Epiya-a, Epiya-B, Epiya-D nella zona est-asiatico ceppi [75, 76]. La fosforilazione CagA Src-mediata (CagA PY) è seguita da una rapida inattivazione dell'attività chinasi Src, innescato dal legame di CagA al C-terminale di Src chinasi (Csk) (figura 3B) [54, 58]. Src chinasi inattivazione porta poi alla defosforilazione di proteine ​​bersaglio Src quali vinculin, ezrin e cortactin [49, 54, 77]. In realtà, fosforilazione della tirosina di CagA PY insieme alla defosforilazione di SFKs e le loro molecole target sono importanti nel processo di regolazione del citoscheletro di actina e adesioni focali che contribuisce alla drastica cambiamenti morfologici di H. pylori
- cellule infette (Figura 3B).
un'altra molecola chiave in H. pylori
allungamento delle cellule -stimulated è SHP-2 (src omologia 2 dominio tirosin fosfatasi) (Figura 3B). Analisi di ectopicamente espresso CagA e mutanti di fosforilazione resistente isogenici rivelato che CagA PY si lega direttamente alla SHP-2, che ha portato ad un aumento dell'attività della fosfatasi di SHP-2 [78, 79]. Il complesso CagA /SHP-2 è stato rilevato anche nella mucosa gastrica di H. pylori
pazienti -positive con gastrite e prime fasi del cancro gastrico [80]. L'attivazione di SHP-2 attività della fosfatasi è stato conseguentemente segnalato per inattivare FAK nelle cellule che esprimono ectopicamente CagA [81]. In contrasto attivato FAK, defosforilato FAK non può essere localizzato in adesioni focali, che potrebbe sostenere lo sviluppo del fenotipo cellulare allungata. Contrariamente a questa osservazione, CAGL e OIPA attivare FAK in H. pylori
cellule -infected [24, 67]. Recentemente, è stato segnalato un nuovo modulo funzionale di cortactin, sottolineando ulteriormente l'importanza di cortactin come mediatore fondamentale nella trasduzione del segnale in H. pylori
cellule ospiti -infected (Figura 3B). Dopo Src-mediata tirosina defosforilazione, cortactin diventa fosforilata in serina 405 (cortactin S405). cortactin fosforilata S405 si lega fortemente alla FAK e attiva. Cortactin S405 fosforilazione è stato mediato da ERK1 /2 chinasi e trappola potenza attiva FAK portando ad un giro d'affari disturbato di adesioni focali (Figura 3B) [82]. Questo è uno dei primi meccanismi identificati che spiegano il motivo per cui l'attivazione della proteina mitogenica-attivata (MAP) chinasi via RAP1 GTPases [83] o della proteina chinasi C (PKC) [84] in risposta alle infezioni H. pylori
possono contribuire alla cella allungamento [61, 70, 82].
In contrasto con defosforilate molecole bersaglio SFK, la fosforilazione di CagA PY è potentemente sostenuta da chinasi Abl attivate dopo l'inattivazione di Src [60, 85]. chinasi Abl mantengono CagA PY fosforilazione e CagA effetti a valle PY-dipendenti, che non sono ancora pienamente compreso. È interessante notare, è stato indicato che trasfettata orientale-tipo CagA indotto effetti significativamente più forti sulla crescita delle cellule di ratto rispetto al CagA occidentale [86], che sono ovviamente imputabili ai diversi motivi Epiya e le loro affinità di legame per SHP-2 [75]. Poiché non è chiaro se Src e Abl chinasi preferiscono diversi motivi Epiya o presentano analoghe affinità di fosforilazione, sono necessari per indagare la chinasi-mediata CagA fosforilazione SFK e Abl ulteriori analisi.
Attivato c-Abl conseguenza fosforila anche proteine ​​adattatore Crk [ ,,,0],60, 85], che è stato segnalato per interagire con i CagA PY [70] che collega una grande CagA PY reclutato complesso proteico con le vie di trasduzione del segnale verso l'actina citoscheletro (Figura 3B). le vie di trasduzione del segnale diverse, ma coordinati convergono su CagA PY come un'importante molecola chiave centrale di H. pylori
migrazione cellulare mediata [76]. Accanto a SHP-2 come il primo partner di legame identificato di CagA [78], molti partner più vincolanti per CagA fosforilata e non fosforilata sono stati identificati nel corso degli ultimi anni, tra cui Par1 /MARK, c-Met, PLCγ (fosfolipasi C gamma), ZO-1 (zonula occludere-1), Csk (c-Src tirosin chinasi
), Gab1 (Grb-associati binder 1
), CRK (CDC2-related protein chinasi
) proteine, Grb2 e la adesione cellulare della proteina E-caderina [10, 33]. Non è ancora chiaro se una molecola CagA può legarsi a più di un partner di interazione contemporaneamente. Ma per la maggior parte di queste proteine ​​leganti identificate si potesse dimostrare che esse svolgono un ruolo nell'induzione del H. pylori
-dipendente dispersione fenotipo
. Conclusioni
infezione delle cellule epiteliali gastriche da H. pylori in vitro
induce una forte risposta motilità; Tuttavia, la nostra attuale comprensione dei meccanismi molecolari complessi che contribuisce a questo fenotipo è ancora rudimentale capito. Anche se i dati sono in costante aumento che indica che α5β1 segnalazione integrina /CagA è coinvolto nella stabilizzazione di adesione focale nella parte posteriore della cellula motilità, non è chiaro come questi processi possono essere differenziati dai meccanismi cellulari che stimolano l'assemblaggio di adesioni focali nascenti e riassetto il citoscheletro di actina al bordo di primo piano. Quindi, sono necessarie per indagare le vie di trasduzione del segnale che controllano queste regioni delimitate a livello locale a H. pylori
cellule ospiti infettate in vitro
così come in vivo
ulteriori studi, che potrebbe avere conseguenze sul bilancio e l'integrità fisiologica

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