Molekularni mehanizmi želodca epitelijskega oprijem in injekcijo CagA s Helicobacter pylori

Molekularni mehanizmi želodca epitelijskega oprijem in injekcijo CagA s Helicobacter pylori
Abstract
Helicobacter pylori
je zelo uspešen patogen edinstveno prilagojen kolonizirajo ljudi. Želodčne okužbe s to bakterijo lahko povzroči patologijo, od kroničnih gastritis in peptične razjede na raka želodca. Več virulentni H. pylori
izolatov gostijo številne znane adhezini (Baba /B, Saba, Alpa /B, OipA in HopZ) in OAS
(-citotoksin povezana genov) patogenosti otok kodirajo tipa sistem izločanja IV (T4SS). Je adhezini vzpostavijo tesen bakterijske stiku s ciljnimi celicami gostitelja in T4SS predstavlja igle podobno pilus napravo za dostavo efektorskih proteinov v ciljnih gostitelja celice kot CagA. Baba in Saba vežejo na antigen krvnih skupin in sializirane proteinov oz in vrsto T4SS komponent, vključno CAGI, CAGL, CagY in CagA Dokazano je, da ciljno integrina ß 1 receptorja, ki mu sledi injiciranje CagA preko gostiteljske celice membrane . Interakcija CagA z membrano zasidrana fosfatidilserina lahko prav tako igrajo vlogo v procesu dostave. Medtem ko je bil dosežen velik napredek v našem trenutnem razumevanju veliko naštetih dejavnikov, se gostitelj celičnih receptorjev za OipA, HopZ in Alpa /B med okužbo še niso znani. Tukaj smo pregledali nedavni napredek pri značilne interakcije različnih adhezini in strukturnih proteinov T4SS z gostiteljske celice dejavnikov. Prispevek teh interakcij na H. pylori
kolonizacijo in patogenezo se razpravlja.
Ključne besede
Helicobacter pylori
spoštovanje adhezinom integrin receptor tipa signalizacijo za izločanje IVVnos
H. pylori
kolonizira želodec približno polovico svetovne populacije ljudi, ki je povezana s kronično, pogosto asimptomatsko gastritis v vseh okuženih posameznikov. Odvisno od različnih kriterijev, lahko bolj hude želodčne bolezni, vključno peptičnega pojavijo pri do 10-15% okuženih oseb [1-3]. H. pylori
okužbe diagnosticiran z močnim vnetni odziv, vendar so bakterije razvile številne mehanizme v razvoju, da bi se izognili priznanje in izbito žogo strojev gostiteljice, in če je ne zdravimo z antibiotiki, ki jih lahko trajajo vse življenje. H. pylori
inducirano gastritis je najmočnejši ednini dejavnik tveganja za razvoj raka na želodcu; Vendar, le majhen delež okuženih posameznikov razvoj maligne bolezni, kot so-sluznica povezana limfnega tkiva (slad) limfomom in celo adenokarcinomom želodca [1-3]. Adenokarcinom želodca predstavlja drugi najpogostejši vzrok raka, povezanih smrti po vsem svetu, in okoli 700.000 ljudi umre zaradi tega malignosti leto [3]. Klinični izid okužbe s H. pylori
je odvisna od zelo kompleksnega scenarija gostitelja patogenov presluha. napredovanja bolezni je odvisna od različnih dejavnikov, vključno z gensko predispozicijo gostiteljice, bakterijske genotipa in okoljskih parametrov [1-3]. V celični in molekularni mehanizmi s H. pylori
razvite ogroziti strategije obrambe domačina so bili pod velikim preiskave po vsem svetu.
Klinični H. pylori
sevi so zelo raznoliki tako v njihove genetske informacije in možnosti za sprožanje patogenosti. Nešteto bakterijskih dejavnikov, so poročali, da vplivajo na patogenezo H. pylori
okužb. Obstajata dve klasični dejavniki virulence s H. pylori
, v CagA proteina, ki ga kodira-citotoksin povezana genov patogenosti otoku (OAS
PAI) in vacuolating citotoksin (vaca) izražena. Secernirana Vaca lahko sproži različne odzive tudi nastanek por v gostinskih membrani celic, spremembe endo-lizosomalne trgovine, mobilnega vakuolacijo zaviranja celic imunskega sistema in apoptoze. dejavnosti Vaca je označeno v več preglednih člankih [1-4] in se ne bomo tukaj razpravljali. V sredini devetdesetih, OAS
je PAI celoti sekvenco iz različnih H. pylori
sevov in ugotovili, da predstavljajo 40 kb DNA vstavljanja elementa v kromosomu, ki je podprt z 31-bt neposrednih ponovitev in nosi gor 32 genov [5, 6]. Velik znanstveno zanimanje se osredotoča na CagA proteina, ki je prisotna v več virulentnih izolatov, vendar običajno ni v manj glasne H. pylori
sevov. Tako CagA služi kot virulence označevalec OAS
PAI v [7, 8]. Delo je v zadnjih desetih letih so pokazale, da imajo OAS
PAI kodira sistem izločanja-IV tip (T4SS), ki prilije CagA v tarčne celice, kjer se posega v mnogokratnik gostiteljska celica signalnih kaskad [9, 10]. Drugi dobro opisane, mehanizmi patogenosti povezano vključujejo-migetalke pogon bakterijska gibljivost,-ureaze posredovano nevtralizacijo pH, htrA posredovanega cepitev E-kadherina, spremembo gostiteljske celice holesterola, prašijo na zunanje-membranskih mehurčkov in peptidoglikana odvisnih imunskih odzivov [ ,,,0],1-3, 11-13]. Poleg tega je H. pylori
nosi več klasične površine adhezini omogočajo tesen objem bakterij v epitelijskih celic želodca. Tukaj smo pregledali različne strategije molekularna oprijem H. pylori Poslovni
do želodca epitelijskih tarčne celice, ki omogočajo bakterijska zavezujoč. Prav tako smo razpravljali strukturo in funkcijo T4SS, in kako se ne dotakne gostiteljska celica površinskih dejavnikov injicirati CagA efektorske protein.
Vloga klasičnih H. pylori
adhezini
Intenzivno raziskave v zadnjih letih je pokazala, da je H. pylori
kodira širok nabor različnih adhezijskih dejavnikov, pri katerih so nekateri ustrezni gostiteljska celica receptorja (i) omenjena (tabela 1). V H. pylori
genome iz različnih sevov vsebujejo več kot 30 genov, ki kodirajo proteine ​​zunanje membrane (OMPs), ki so bile razdeljene v Hop (Helicobacter
zunanje membrane porinov) in Hor (povezano-hop) podskupin. Družina Hop beljakovin vsebuje več dobro opisane adhezini H. pylori
kot baba, Saba, ALPA /B, HopZ in OipA. Vendar pa med kliničnimi sevov H. pylori
veliko raznolikost v izražanju OMPs obstaja. To je misel, da odraža selektivni pritisk za bakterijsko adhezijo, ki se lahko razlikujejo tako med in znotraj okuženih posameznikov skozi čas. Izkazalo se je, da so nekateri od klasičnih adhezijskih molekul spodaj obravnavana dejanja v povezavi z dejavniki iz OAS
PAI, da bi highjack več procesov gostiteljske celice, vključno spremenijo prepisu, citoskeletnim prerazporeditve, odprtje mobilni-to-celice križiščih, nastopom vnetja in drugih, kot so povzete v poenostavljeni modela (slika 1A) .table 1 Značilnosti OAS
PAI-neodvisna in CAG
PAI odvisna od oprijema gostiteljska celica factorsa
Bakterijska dejavnik
Poročali receptor gostinskih
Mobilni sistemi uporabljajo
H. pylori
uporabljeni sevi
uporabljenih metod
Reference
Baba
Fucosylated krvna skupina antigeni Leb in H1
človekove sekcije želodca tkiva
P466 , CCUG17875, A5, M019, 26.695
RIA, Receptor premik asssay, analiza Scatchard
[14]
Leb, H1, A, ALeb in bleb -
P466, CCUG17875, J99
Prekrivanje zavezujoče študije z radioaktivnim izotopom glycoconjugates
[15]
Babb
neznanega
- -
- -
SABA
sializirane dimernega Lewis x, Sialyl Lea antigen
Človekov in opica želodca odseki tkiva
CCUG17875, J99, 26695, SM165, WU12
RIA in analiza Scatchard
[26]
laminin -
J99
Glycoconjugate niz zavezujočih študij
[30]
OipA
neznan
AGS, KATO-III
B128, G27
Bakterijske spoštovanje testi
[37]
Alpa /B
laminin -
26695, SS1
pretoka citometrijo, Biacore vezavo študije, površina spoštovanje testa
[33]
HopZ
Unknown
AGS
ATCC43504, 342, 326/01
AGS celične adhezijske testi
[39]
CagA
β1 integrin
GE11 vs. GE11β1
P12
Y2H, PD z magnetno kroglice, FACS, Biacore vezavo študije
[82]
fosfatidilserin
AGS
NCTC11637
študije vezave, CF, AB blokiranje, ČE
[83]
CAGI
β1 integrinskih
- -
Y2H, PD z magnetne kroglice, FACS
[82]
CAGL
β1 integrin
AGS, GD25 vs. GD25β1, HeLa, miške fibroblastov
P1, P12
Biacore zavezujoče študij, Peptide konkurence, celične adhezijske testi, AB zaviralcev, CF
[61, 81]
CagY
β1 integrin
GE11 vs. GE11β1
P12
Y2H, PD z magnetne kroglice, FACS
[82]
Kratice: AB (protiteles); CF (celični frakcioniranje); FACS (sortiranje, fluorescence aktivirana celica); IF (co-lokalizacija z imunofluorescenco); PD (pull-down poskusi); RIA (Radioimmuno test); Y2H (kvas dve hibridni zaslon).
Slika 1 H. pylori interakcije z epitelijskih celic, ki poudarjajo vlogo adhezini in sistem izločanja-tipa IV (T4SS), ki ga kodira OAS PAI. (A) (1), H. pylori
adhezini posreduje apikalno veže na znanih in neznanih receptorje na želodcu epitela in verjetno tudi neposredni prenos signalov, kot je navedeno. (2) uravnavanjem transkripcijskih faktorjev, kot NF-κB vodi k proizvodnji pro-vnetnih citokinov in kemokinov. (3) Izločanje mediatorjev na basolateral površinah privlači imunske celice na mesto infekcije. (4) Po stiku Celica gostiteljica, H. pylori
sestavlja T4SS Pili na svoji površini, ki omogoča dostavo molekul, CagA in peptidoglikan, iz bakterijske citoplazme v gostiteljske celice. OAS
PAI beljakovine (CagA, CAGI, CAGL in CagY) interakcijo z integrinskih receptorjev. Interakcije z fosfatidilserina (PS) in holesterola v lipidnih raftov so vključeni tudi v T4SS procesih. T4SS in CagA so vključeni v številne celične učinke, vključno motenj celične na celici spojih (5), citoskeletnim prerazporeditve (6) in jedrski signalizacijo (7). (B) dva modela za sestavljeni strojev T4SS v H. pylori so predlagani
. Model-1 predvideva VirB1-11 beljakovine je vezni faktor VirD4 in pribor dejavniki, kot so CagF (predlagan chaperone od CagA) zbrati na podoben način kot je predlagano za A. tumefaciens
T4SS [10]. Model-2 predvideva, da T4SS zahteva enake VirB /D proteine ​​kot modela-1 z dvema velike razlike. T4SS pilus površina je prekrita z CagY (VirB10) molekul in VirB5 je izključena [50]. H. pylori
VirB10 je zelo velik protein (~ 250 kDa), ki nosi dva transmembranske domene tvori strukturo lasnice kroga v pilus, kot je prikazano [64]. Immunogold označevanje regije zanke v CagY so pokazali, da je ta izpostavljen zunajcelični prostor se prevaža na pilus površini neznanega mehanizma [64]. Kratice: AJ (adherens junction); HtrA (zahteva visoki temperaturi proteaza); (Antigeni Lewis B) Leb; MΦ (makrofagov); NTP (nukleotid trifosfat); DRP (nukleotidno difosfat); P (fosfat skupina); SDL (sialil-dimerni-Lewis × glikosfingolipid); TJ (tesen spoj).
Baba
član OMP Baba je bil prvi H. pylori
adhezin odkrili. Baba posreduje vezavo bakterij na antigene Lewis B, Leb [14] in s tem povezane najdemo na krvno skupino O (H antigen), A in antigenov B [15], ki so izražene v želodčni sluznici terminalni ostanki fukoze. Multiple kromosomske loci in alelov za Baba Poročali so, da obstajajo in Leb vezavo aktivnosti so pokazali, da se olajša z alel BabA2 [14]. Vendar pa je v zadnjem obdobju kažejo, da BabA1 alelov pojavljajo zelo redko in jih je težko odkriti obstaja [16] Bistvene polimorfizmi aminokislin med Baba proteinov z različnimi sevi [17] izražene. Raznolikost se pojavi tudi v zvezi z vezavo sevov za Leb in Babo izražanja, in vezavno afiniteto za antigenov A, B in O povezana s krvno skupino antigena izražanja gostiteljice [15, 18]. Tesno povezana gen Babb
, kodira za izdelek prevajanja, ki ima pomembno N- in C-terminalni podobna Baba. Baba
in Babb
so skoraj enaki v svojih "in 3" regije 5 vendar je zaporedje razlike v njihovi sredi regiji [19] kaže, da so osrednji variabilne regije verjetno kodiranje edinstvene funkcije. Veliko Leb nezavezujoči sevi izražajo tiho Baba
zaporedij genov, ki postanejo lahko aktivirajo z rekombinacijo v Babb
locus oblikovanje himerni Babb /A
gene [20]. Baba izraz in vivo
, vendar se zdi, da je zelo dinamičen. Eksperimentalni okužba Rhesus opicah, miših in mongolskih peščene povzročilo izgubo Baba izražanja in Leb vezave [21, 22]. sevi post-infekcijskih izolirali iz peščene vseboval BabA2 protein, ki je modificiran s šestimi aminokislinami od seva, uporabljenega za inokulacijo. Komplementacije eksperimenti potrjena teh šest aminokislinski ostanki so kritične za vezavo na antigene fucosylated krvnih skupin [22]. V nedavni študiji, eksperimentalno okužbo mongolskih peščene povzročila popolni odsotnosti izražanja Baba v šestih mesecih po okužbi. Izguba baba izražanja je bila posledica nukleotidov spremembe v Baba
gena, ki je privedla do okrnjeni Baba prevajanje izdelka [23]. -Baba posredovano oprijem H. pylori
na Leb na površini epitelijskih celic je bilo dokazano in vitro
uporabo Leb transfekcije MDCK celice in vivo
uporabo okužbo mongolskih peščene podgane, za bogatenje CAG
PAI-vzdrževanega H. pylori
patogenosti, ki ga sproži produkcijo vnetnih citokinov in z njim povezanih precancer dejavnikov [24] (slika 1A). Tako je izraz Baba adhezinu zdi tesno povezana z nastopom sorodnih-T4SS odgovorov gostiteljskih celic in vivo
. Prisotnost Baba
je povezana z cagA
in Váca
s1 alelov, in sevi, ki posedujejo vse tri od teh genov prevzeti največje tveganje za razvoj želodčnega raka [25].
Saba
izražanje sialil-dimernega-Lewis × glikosfingolipidov se molekul na okužbo s H. pylori
in vnetja. Ta molekula deluje tudi kot receptor za patogena in vezavo posredovana preko bakterijske član OMP, Saba [26]. Ne veže na gangliozidom je bilo pridobljeno z SABA negativne mutiranim sevom uporabo tankoplastno kromatografijo prekrivni testa [27]. Vnetje želodčne epitelnega raka celične linije MKN45 s H. pylori
molekul izražanje gena, ki kodira p3 GlcNAc T5, ki GlcNAc transferaze bistvena za biosintezo Lewis antigenov. Čezmerno izražanje tega gena v obeh celičnih linijah adenokarcinomom želodca MKN45 in AGS privede do izražanja SABA liganda, sialil Lex, kar kaže, da je H. pylori
lahko uravnavajo ekspresijo receptorjev [28]. Saba je bila opredeljena kot hemaglutinina, ki se veže na sializirane struktur na površini rdečih krvničk in tam je dobra korelacija med sevi med sialne kisline odvisna hemaglutinacijsko in sialil Lex zavezujoče [29]. Kot opazovanj baba, so poročali visoko stopnjo polimorfizma v zavezujoči sialil lastnostih med klinično H. pylori
izolatov, ki kaže, da SABA prilagaja gostitelja je odvisno od sluznice sialilacije vzorcu okužene osebe [29]. Saba je bilo tudi dokazano, da posreduje vezavo H. pylori
za sializirane deli na laminin v zunajcelični matriks beljakovin [30].
ALPA /B
Dva močno homologne gene, imenovano Alpa
in alpB
je bilo tudi značilno in prikazano kodiranje za integralnih OMPs. Sprijemanju poskusi so pokazali, da so vključeni tudi v spoštovanju H. pylori
človekovih biopsije želodčnega tkiva [31]. OMP izraz profiliranje 200 sevov iz Nemčije je pokazala, da skoraj vsi kliničnih izolatov proizvaja proteine ​​ALPA in AlpB v nasprotju z mnogimi drugimi OMPs, ki so bili proizvedeni po zelo spremenljivo obrestno mero [32]. V zadnjem času sta bila tako ALPA in AlpB beljakovine dokazano, da se veže na miške laminin in vitro
in plazmida prenašajo Alpa PODJETJA
podeljenih laminina-sposobnosti vezave na E. coli
[33]. še niso bile ugotovljene nobene druge zavezujočih partnerji ali receptorji za ALPA in AlpB. Alpa /B l
ocus se je bilo tudi dokazano, da vplivajo signalizacije celic gostitelja in produkcijo citokinov po okužbi. Izbris Alpa /B
genov zmanjša IL-8 indukcijo med okužbo s Vzhodne Azije, vendar ne z zahodne H. pylori
sevov [34].
mutanti so ALPA /B slabo kolonizirali v želodci C57BL /6 miši in so bile povezane z nižjimi stopnjami sluzničnih inducirane KC (ime miške za prehrano IL-8) in IL-6 [34]. V nasprotju s temi rezultati, v drugi nedavni študiji Alpa
in alpB
genov mutante H. pylori
SS1 inducirane hujše vnetje kot starševskega seva v okuženih peščene [33].
OipA
OipA (zunanji vnetni protein a), ki ga kodira v hopH
gena, je bila prvotno opredeljena kot površinski protein, ki spodbuja IL-8 proizvodnje v T4SS neodvisen način [35]. OipA izraz s H. pylori
je izkazalo, da so bistveno povezana s prisotnostjo razjed dvanajstnika in raka želodca, visoka H. pylori
gostote in hudo nevtrofilcev infiltracije [36]. označene Kasnejše študije, ki hopH
knockout mutirane seve držali bistveno manj želodca raka celičnih linij, AGS in Kato-III, kot sevi divjega tipa in dopolnjevanjem v hopH
gena obnovljena lastnosti lepljenje hopH
mutant [37]. Prisotnost oipA
je tudi dokazano, da jasno povečanje proizvodnje IL-8 in vitro
vendar le v prisotnosti CAG
PAI [32]. Nadaljnje spoznanja je prišel iz študij okužb do 52 tednov v mongolskem gerbil modela sistema. Vsi okuženi peščene razvil gastritis; Vendar pa se je vnetje precej oslabljen pri živalih, okuženih z ΔcagA
, vendar ni enotnega ΔvacA
ali ΔoipA
sevov [38]. Vendar inaktivacijo oipA
zmanjšal jedrsko lokalizacijo P-catenin, faktor vključen v transkripcijske up-regulacije genov vpletenih v rakotvornosti ter zmanjša pojavnost raka na peščene. OipA izraz je precej odkrita pogosteje med H. pylori
sevov izoliranih iz ljudeh z želodčnih poškodb predhodnikov raka v primerjavi z osebami z samo gastritis [38]. Gostiteljica receptorja za OipA pa še ni znan.
HopZ
hopZ
gen kodira protein, ki je bila prikazana z immunofluoresence ki se nahaja na površini bakterije. Izločilni mutant pokazali znatno zmanjša vezavo na celično linijo AGS, v primerjavi z ustreznim divjim tipom seva [39]. Pomanjkanje proizvodnje HopZ ni vplival na sposobnost bakterije kolonizirati želodcev za morske prašičke [40]. Vendar pa je vloga HopZ v kolonizacijo in vivo
je bil pred kratkim predlagan kot izbris hopZ
zmanjšano sposobnost H. pylori
za preživetje v kalčkov brez transgenih mišjem modelu kronični atrofični gastritis [41 ]. Poleg tega je ena od redkih razlik, opredeljenih v H. pylori
seve, izolirane od okuženih prostovoljcev, je bil OFF /ON stikalo v fazo spremenljivke hopZ
gena kaže močan in vivo
izbor za HopZ med kolonizacijo [42]. Podobno OipA gostiteljica receptor za HopZ še ni bila ugotovljena in bo velik izziv cilj za prihodnje raziskave.
Vloga OAS
PAI v celične adhezije in funkcija T4SS
Sestava H. pylori
T4SS aparati
T4SS v OAS
PAI pripada veliki skupini transmembranski transporterjev, ki so ancestrally povezane plazmida sistemov DNA konjugacije Gram-negativne bakterije in je bilo ugotovljeno v mnogih patogenih in ne- patogeni organizmi [9, 43, 44]. Čeprav evolucijsko ohranjeni, T4SSs funkcionalno heterogeno glede na obeh dostavljenega substrata (DNA-proteinskih kompleksov ali beljakovin) in vključenih prejemnikov. Prejemniki so lahko bodisi bakterije različne ali iste vrste ali vrste iz drugih kraljestev, vključno z rastlinami, glivami in celicah sesalcev. Poleg H. pylori
, T4SSs so bile ugotovljene tudi v Agrobacterium
, Legionella
, Bartonella, Bordetella
in drugih patogenov, in so navadno sestavljena iz jasnih VirB /D beljakovin. Slednje vključujejo elemente VirB1-VirB11 in tako imenovani vezni faktor, je NTPazno VirD4. Agrobacterial sistem T-DNA je prototip T4SS prevoznika in njegovih VirB proteini so bili razdeljeni v tri skupine: (i) da domnevni jedra ali kanal podenot (VirB6-10), (ii) energetske komponente (v NTPases VirB4 in VirB11) in (iii) se je pilus povezana proteini (VirB2, in morda VirB3 in VirB5). VirB1 je predlagana transglycosylase za omejeno lizo v murein plasti na kraju montaže T4SS v membrano [45, 46]. V primeru H. pylori
T4SS, so bile ugotovljene vse ortologi iz 11 VirB beljakovin in VirD4 kot tudi nekatere pomožne dejavnikov, ki ga kodira OAS
PAI [10, 47, 48]. Mutageneza vseh posameznih OAS
PAI geni pokazala vsaj 14 bistvena in dveh pomožnih sestavin, medtem ko so nekateri drugi geni ne zahteva za vbrizgavanje CagA [9, 49, 50]. Funkcija številnih pomožnih T4SS dejavnikov še ni jasno, pa je vloga CagF in CAGD kratkim pojasnjen. CAGD zdi, da služijo kot potencialni multifunkcionalni komponento T4SS ki je lahko vključen v injekcijo CagA na notranje membrane in se lahko lokalizira zunaj bakterij za spodbujanje drugih odzivov v gostiteljskih celicah [51]. Poleg tega CagF je chaperone podoben protein CagA, ki se veže blizu karboksi-terminalni izločanje motiv efektorski proteina, kar je pomembno za njegovo translokacijo ga T4SS [52, 53]. Nadaljnje raziskave, ki uporabljajo kvas dveh hibridno tehnologijo, frakcioniranje in imunoprecipitacije pristopi, označene selektivne interakcije številnih OAS
PAI beljakovine, ki so verjetno, da imajo pomembno vlogo pri zgodnjem montažni koraki T4SS [50, 54].
Kristalni strukturi T4SS jedro kompleksna in več OAS
PAI proteini
A pomembno prispeva k našem današnjem znanju o T4SS nanomachineries v bakterijah prišel iz resolucije kristalnih struktur T4SS jedra iz plazmida pKM101 [45, 55]. Tri beljakovine (VirB7, VirB9 in VirB10) zbrati v ~ 1 megadalton strukture segajo notranje in zunanje membrane. To jedro struktura sestavljena iz 14 kopij vsakega proteinov in tvori dva sloja, vstavimo na notranjo in zunanjo membrano, oziroma [45]. Kristalno strukturo iz ~ 0,6 megadalton zunanjo membrano kompleksa, ki vsebuje celotno O plast smo rešili pri višji ločljivosti [55]. Primerjava struktur kaže na konformacijske spremembe, ki urejajo T4SS odpiranje in zapiranje kanala, ki bi lahko bile vključene v prevoz efektor molekul [45, 55]. Poleg teh glavnih ugotovitev, so poročali o kristalne strukture štiri posameznega strukturnega OAS
PAI beljakovin. Struktura VirB11 pokazala hexameric obroč kompleksirana z regulativnim beljakovin HP1451, ki deluje kot dejavnik razmnoževalnega v notranje membrane, ki je predlagana za kolesarjenje skozi zaprte in odprte konformacijo kot sproži ATP-zavezujoča in ATP-hidrolizo, oziroma [56-58 ]. Kristalno strukture OAS, 23-kDa protein, ki ga dobro ohranjenem OAS
PAI gen, katerega točen funkcija ostaja nedosegljiva, in CagZ kodirani, 23-kDa protein vpleten v prenosom CagA, so prav tako bila rešena [59 , 60]. Poleg tega je strukturna karakterizacija CAGD je pokazala, da obstaja kot kovalentna dimera v kateri vsak monomer zloži kot eno domeno, ki je sestavljen iz treh a-vijačnic in pet beta-pramenov [51]. Poleg tega je struktura CAGL je bil po vzoru, ki temelji na kristalno strukturo voljo pri Trac z pKM101, drugega VirB5 ortholog [47]. Zdi CAGL da tvorijo tri α-vijačno snop strukturo z izpostavljeno področje, ki je v dogovoru z objavljeno krožna dikroizemskega (CD) spektra, ki je pokazala ~ 65% spiralnimi zaporedja [61].
Končno, 2,2-kristal struktura karboksi-terminalni del CagA v kompleksu z enim od svojih celičnih tarč, človeške kinaze Par1b /MARK2, je bila nedavno rešena [62]. CagA Peptid interakciji z kinaze kot podaljšano tuljavo. Vidni 14-aminokislina zaporedja peptida razpon za "FPLKRHDKVDDLSK" motiv, zaporedje dvakrat pojavlja v kristalizirani CagA konstrukt. To CagA peptid je bil imenovan MKI (za MARK2 zaviralca kinaze) v analogiji s PKI, dobro je opisan-peptida zaviralec protein kinaze A. Zanimivo je, da je način, v katerem je MKI zaporedje CagA veže v precepu substrata vezivni Par1b /MARK2 spominja na način, s katerim PKI veže na in inhibira pKA. Vzeta skupaj, prva CagA podstruktura pokazala, da posnema gostiteljske celične kinaze substratov uporabo kratkega MKI peptid pritrditi na substrat-vezavno mesto Par1b /MARK2 [62]. Vendar vbrizga CagA komunicira tudi s številnimi drugimi beljakovin gostiteljskih celic, vključenih v več kaskadah signalizaciji (slika 1A), ki so obravnavane drugje [7, 8].
Struktura aparata T4SS žive H. pylori

Electron microcopy okužiti H. pylori
je pokazala, da skupščina T4SS je povzročil po stiku gostiteljske celice in predstavlja iglo podobno strukturo, ki se razteza od bakterijskega zunanje membrane, ki se imenuje tudi T4SS-Pili [61, 63, 64 ]. To Pili se predlaga, da je sestavljen iz CagC, ki je bila opredeljena kot glavni VirB2 pilin podenote ortholog [65], vendar pa neposredno označitev Pili z α-VirB2 protiteles še ni bila dokazana. Študije, ki uporabljajo protitelesa označevanja z immunogold so pokazale, da so bakterijske izbokline okrašena s VirB10 (CagY) [64] in VirB5 (CAGL) [61]. CagY proteini so približno 250-kDa velikosti in se lahko v času kolonizacije določenem gostitelju zelo razlikujejo po velikosti med sevi in ​​spremembe velikosti. Na slikah lahko izbrisi ali podvajanja preureditve v VirB10 povzroči zmanjšano priznanje protiteles gostiteljici, ki dovolijo, da imunski utajam [66]. Osnova T4SS iglo lahko obarvajo s protitelesi proti VirB7 (CagT) in VirB9 (CagW) proteinov [63, 64]. Poleg tega immunogold pušča madežev pokaže prisotnost CagA na konici okončin, ki zagotavlja prvo neposredne dokaze, da se CagA lahko dejansko dostavljena prek pilus, opazovanje še niso poročali za T4SS substratov v drugih bakterij [61]. Vendar pa se predlaga prevoz CagA skozi T4SS pojavijo z energetsko odvisna od mehanizma, ki ga usklajenim delovanjem NTPases VirB4, VirB11 in VirD4 [46, 56, 67] stimuliran.
Obstajata dva modela sestavljanje T4SS-pilus predlagane za H. pylori
. Kot je opisano zgoraj, so bile ugotovljene vse ortologi iz 11 VirB beljakovin in VirD4 biti kodirana v OAS
PAI kot tudi nekatere pomožne beljakovine [10], ki vodijo do T4SS modela, podobno kot v agrobacterial T4SS (Slika 1B, levo). V skladu s temi ugotovitvami študije immunogold označevanja je pokazala, da so konice T4SS pilus okrašena z CAGL /VirB5 [61], ki je razstavljena podobno porazdelitev VirB5 ortologi na pilus T4SS v Agrobacterium
[68]. V drugem modelu (slika 1B, desno), je bilo predlagano, da se priveski v H. pylori
lokalno ali v celoti pokrit s CagY [64] in T4SS vključuje vse sestavne dele VirB, razen VirB5 [50]. Neverjetno, CagY je zelo velik protein, ki vsebuje dve transmembranske segmentih sredi regiji (imenovan tudi ponovitev domena) izpostavljen zunajcelični strani, kot je Ostra podobno strukturo [64]. Kot je opisano zgoraj, VirB10 tvori notranje jedro v skupnem T4SS modela [45, 55], vendar H. pylori
CagY /VirB10 jasno razlikuje od svojih kolegov v drugih T4SSs [69]. Tako, nadaljnje študije so potrebne za preiskavo, če je T4SS pilus v H. pylori
bolj podobno tistemu v Agrobacterium
(v glavnem sestavljena iz VirB2 in VirB5 podenot), ali če je bila narejena-up CagY kot glavno pilus protein, ali če je mešanica obeh (slika 1B).
funkcijo T4SS je odvisna od uporabljenega sistema celic
Čeprav H. pylori
je želodec specifičnih patogenov pri ljudeh, študije okužba in vitro
so pokazale, da se CagA lahko injicira v različne tipe celic. Povzetek vrste človeških celic z poročali dovzetnostjo za privzem T4SS dostavljena CagA in vitro
je prikazana v tabeli 2. Glavni kriterij za uspešen prenos, v danem celične linije je, da CagA podvržen tirozin fosforilacijo (CagA PY) gostiteljev kinaze ZRC in Abl družine [70-73], ki se običajno spremljamo v celičnih lizatov ali immunoprecipiates (IP) z uporabo monoklonskih fosfotirozina specifičnih protiteles (tabela 2). Zanimivo je, da različne študije ugotovil, pomembne za tip značilne razlike celic v CagA Ravni PY med okužbo humanih celičnih linijah. Poleg tega vbrizga CagA PY so poročali pri nekaterih vrstah celic iz miših in opicah (tabela 3), medtem ko so izbrane druge celične linije iz ljudeh, hrčka ali psom je zdelo, da so odporne za odkrivanje CagA PY (tabela 4 ). Kot nadzora, in vitro
fosforilacija poskusi CagA z različnimi lizatov celic, je pokazala, da so kinaz aktivno in odločno fosforilirata CagA [74]. Tako je razlika v CagA Ravni PY med okužbo očitno posledica različnih ravneh CagA premestitve [74, 75]. Obstaja več scenarijev, ki bi lahko pojasnile opazovano celice gostiteljice specifičnost. Ena od možnih razlag je, da bi bile potrebne posebne dejavnike gostiteljsko celico, da aktivirate T4SS. To aktiviranje lahko delujejo na ravni ekspresije proteina. Na primer, to velja za izločanje aparate tipa III v Yersinia
vrst [76]. Vendar CagA je eden izmed najbolj obilnih proteinov v proteoma H. ​​pylori
celo v odsotnosti Celica gostiteljica stika [77], kar kaže, da se proces translokacija zatirajo, namesto CagA izražanja učinkom. Kljub svoji bogato prisotnost, CagA se ne izloča v supernatanta [78]. To predstavlja pametno strategijo za varčevanje z viri, ki spominja na Shigella
vrstah, kjer so efektor beljakovine, ki so shranjeni v bakterijski citoplazmi, preden se obrnete celic gostiteljic. V slednjem primeru je translokacije sproži različnih dejavnikov, kot so proteini zunajcelične matrice, žolčnih soli ali kongo rdečega [79]. zato je bila predlagana, da se je H. pylori
T4SS se lahko prav tako aktivirajo različni dejavniki, ki so izpostavljeni na površini določenih ciljnih celic [61] .table 2 Poročali fosforilacijskih /injekcijo CagA v linesa človeški celici
Cell linija
Izvor
H.

• Roman vpogled koncepta vozlišča sentinel limfnega temelji na 1-3 pozitivnimi bezgavkami pri bolnikih z pT1-2 želodca cancer
• Prisotnost in pomen Helicobacter spp. v želodčni sluznici portugalskega dogs