Mecanismos moleculares de la adhesión de las células epiteliales gástricas e inyección de CagA de Helicobacter pylori

mecanismos moleculares de la adhesión de células epiteliales gástricas e inyección de CagA de Helicobacter pylori
Resumen
Helicobacter pylori
están adaptados de forma única un patógeno de gran éxito para colonizar los seres humanos. infecciones gástricas con esta bacteria pueden inducir patologías que van desde úlceras pépticas y gastritis crónica con el cáncer gástrico. Más virulenta de H. pylori aislamientos puerto
numerosas adhesinas conocidas (Baba /B, Saba, Alpa /B, OIPA y HopZ) y la cag
(genes) asociado a la citotoxina isla de patogenicidad que codifican un sistema de secreción tipo IV (T4SS). Las adhesinas establecen contacto bacteriana apretado con las células diana huésped y la T4SS representa un dispositivo de pilus de tipo aguja para la entrega de proteínas efectoras en las células diana huésped tal como CagA. Baba y Saba se unen al antígeno del grupo sanguíneo y las proteínas sialiladas respectivamente, y una serie de componentes T4SS incluyendo Cagi, CAGL, cagy y CagA se ha demostrado que el objetivo de las integrinas β 1 receptor seguido por la inyección de CagA través de la membrana de la célula huésped . La interacción de CagA con fosfatidilserina anclada a la membrana también puede desempeñar un papel en el proceso de entrega. Si bien se han hecho progresos sustanciales en nuestra actual comprensión de muchos de los factores mencionados, los receptores de células huésped para OipA, HopZ y Alpa /B durante la infección son aún desconocidos. Aquí hacemos una revisión de los recientes avances en la caracterización de las interacciones de las diversas adhesinas y proteínas T4SS estructurales con factores de la célula huésped. Se discute la contribución de estas interacciones a H. pylori
la colonización y la patogénesis.
Palabras clave
Helicobacter pylori
adherencia adhesina receptor de integrina tipo de señalización de la secreción IV Introducción
H. pylori coloniza el estómago
de alrededor de la mitad de la población mundial humana, que se asocia con crónica, a menudo gastritis asintomática en todos los individuos infectados. En función de diversos criterios, las enfermedades gástricas más graves, incluyendo la enfermedad de úlcera péptica pueden ocurrir hasta en el 10-15% de las personas infectadas [1-3]. H. pylori
infecciones se diagnostican comúnmente con una respuesta inflamatoria fuerte, pero las bacterias se desarrollaron numerosos mecanismos durante la evolución para evitar el reconocimiento y despeje de los mecanismos de defensa del huésped, y si no se trata con antibióticos, que pueden persistir de por vida. H. pylori
inducida por la gastritis es el factor de riesgo más fuerte singular para el desarrollo de los cánceres de estómago; sin embargo, sólo una pequeña proporción de las personas infectadas desarrollan tumores malignos tales como el tejido linfoide asociado a la mucosa linfoma (MALT) y adenocarcinoma gástrico incluso [1-3]. El adenocarcinoma gástrico constituye la segunda causa principal de muerte asociada al cáncer en todo el mundo, y cerca de 700.000 personas mueren anualmente de esta enfermedad maligna [3]. La evolución clínica de la infección por H. pylori
depende de un escenario muy complejo de diafonía huésped-patógeno. progresión de la enfermedad está determinada por varios factores, incluyendo la predisposición genética del huésped, el genotipo bacteriano y parámetros ambientales [1-3]. Los mecanismos celulares y moleculares desarrolladas por H. pylori
para socavar las estrategias de defensa del huésped han sido objeto de intensa investigación en todo el mundo.
H. pylori
cepas clínicas son muy diversas, tanto en su información genética y el potencial para inducir la patogenicidad. Miríadas de factores bacterianos se han reportado para influir en la patogénesis de la infección por H. pylori
. Hay dos determinantes de virulencia clásicos expresados ​​por H. pylori
, la proteína CagA codificadas por los genes asociado a la citotoxina isla de patogenicidad (cag
PAI) y la citotoxina vacuolante (VacA). Secretada VacA puede desencadenar diferentes respuestas, incluyendo la formación de poros en la membrana de la célula huésped, la modificación de la trata endo-lisosomal, vacuolización celular, la inhibición de las células inmunes y la apoptosis. Las actividades de VacA se destacan en varios artículos de revisión [1-4] y no serán discutidos aquí. A mediados de los años noventa, el cag PAI
fue secuenciado por completo de varias cepas de H. pylori
y se encontró que representan un elemento de inserción de ADN de 40 kb en el cromosoma, que está flanqueada por 31-bp repeticiones directas y transportar hasta 32 genes [5, 6]. interés científico grande se concentra en la proteína CagA que está presente en aislados más virulentos, pero es típicamente ausentes en H. pylori
cepas menos virulentas. Por lo tanto, CagA sirve como un marcador de virulencia para la cag
PAI [7, 8]. El trabajo en los últimos diez años ha demostrado que la cag PAI
codifica sistema de secreción tipo IV (T4SS) que inyecta CagA en las células diana en donde interfiera con cascadas de señalización celular de múltiples hosts [9, 10]. Otros mecanismos de patogenicidad asociada bien descritos incluyen la escisión de la motilidad bacteriana, la neutralización de la ureasa-mediada de pH, mediada por HtrA flagelos impulsada de E-cadherina, la modificación del colesterol de la célula huésped, el desprendimiento de las vesículas de la membrana externa y las respuestas inmunes peptidoglicano-dependientes [ ,,,0],1-3, 11-13]. Además, H. pylori
lleva a varias adhesinas de superficie clásico que permiten apretado la adherencia de las bacterias a las células epiteliales gástricas. Aquí se revisan las diferentes estrategias de adhesión molecular de H. pylori
a células diana epiteliales gástricas que facilitan la unión de la bacteria. También se analiza la estructura y función de la T4SS, y cómo se hace el contacto con factores de superficie de la célula huésped para inyectar la proteína CagA efector.
papel de la clásica H. pylori
adhesinas
intensa investigación en los últimos años ha demostrado que H. pylori
codifica un amplio conjunto de diferentes factores de adhesión, para algunos de los cuales el receptor de la célula huésped correspondiente (s) han sido identificados (Tabla 1). El H. pylori
genomas de varias cepas contienen más de 30 genes que codifican proteínas de membrana externa (OMP) que han sido divididos en Hop (Helicobacter
porinas de la membrana externa) y Hor subgrupos (relacionados con lúpulo). La familia de proteínas Hop incluye varias adhesinas bien descritos de H. pylori
como Baba, Saba, Alpa /B, HopZ y OipA. Sin embargo, entre las cepas clínicas de H. pylori
diversidad considerable en la expresión de OMPs existe. Esto se cree que refleja una presión selectiva para la adhesión bacteriana que puede diferir entre y dentro de los individuos infectados con el tiempo. Se ha demostrado que algunas de las moléculas de adhesión clásicos discutidos a continuación actuar en conjunto con los factores de la cag
PAI con el fin de secuestrar varios procesos de células huésped incluyendo la transcripción alterada, reordenamientos del citoesqueleto, la apertura de las uniones de célula a célula, el inicio de la inflamación y otros que se resumen en un modelo simplificado (Figura 1A) .Tabla 1 Características de cag-PAI
independiente y cag
la adhesión célula huésped PAI-dependiente factorsa
Factor bacteriana
Informó receptor de acogida
sistemas celulares y usados ​​
H. pylori
cepas utilizado
métodos aplicados

Referencias
BabA
grupo sanguíneo fucosilado antígenos Leb, y H1
secciones de tejido gástrico Humanos
P466 , CCUG17875, A5, M019, 26695
RIA, receptor asssay desplazamiento, el análisis de Scatchard, España [14]
Leb, H1, A, Aleb, y burbuja -
P466, CCUG17875, J99
superposición de estudios de unión con glicoconjugados radiomarcados
[15]
Babb
Desconocido CD - CD - CD -
- Saba
Sialylated Lewis dimérica x, el antígeno sialil Lea
Humanos y las secciones de tejido gástrico mono
CCUG17875, J99, 26695, SM165, WU12
RIA y el análisis de Scatchard
[26]
laminina -
J99
estudios
[30]
OipA
Desconocida
AGS, KATO-III
B128, G27
ensayos de adherencia bacteriana
[37]
Alpa /B Opiniones laminina
- 26695, SS1
La citometría de flujo, Biacore estudios de unión, ensayo de adherencia superficial
[33]
HopZ
Desconocido
AGS
ensayos ATCC43504, 342, 326/01
AGS de adhesión celular
[39]
CagA
β1 integrina
GE11 vs. GE11β1
P12
Y2H, PD con magnético los granos, los estudios de unión FACS, Biacore
[82]
fosfatidilserina
AGS
NCTC11637
estudios de unión, CF, AB bloqueo, SI
[83]
Cagi
β1 integrina CD - -
Y2H, PD con perlas magnéticas, FACS
[82]
CAGL
β1 integrina
AGS, GD25 vs. GD25β1, HeLa, fibroblastos de ratón
P1, P12
estudios de unión de Biacore, competencia de péptidos, los ensayos de adhesión celular, bloqueando AB, CF
[61, 81]
cagy
β1 integrina
GE11 vs. GE11β1
P12
Y2H, PD con perlas magnéticas, FACS
[82]
una Abreviaturas: AB (anticuerpo); CF (fraccionamiento celular); FACS (clasificación de células activadas por fluorescencia); SI (co-localización por inmunofluorescencia); PD (experimentos de pull-down); RIA (radioinmunoensayo); Y2H (dos híbridos de levaduras).
Figura 1 H. pylori interacciones con las células epiteliales que destacan las funciones de las adhesinas y el sistema de secreción tipo IV (T4SS) codificada por cag PAI. (A) (1) H. pylori
adhesinas mediar apical unión a receptores conocidos y desconocidos en el epitelio gástrico y probablemente también la transducción de señal directa como se indica. (2) La regulación por incremento de factores de transcripción tales como NF-kappa B conduce a la producción de citocinas y quimiocinas pro-inflamatorias. (3) La secreción de mediadores en las superficies basolateral atrae a las células inmunitarias al sitio de la infección. (4) Tras el contacto célula huésped, H. pylori
ensambla T4SS pili en su superficie que permite el suministro de moléculas, CagA y peptidoglicano, de citoplasma bacteriano en las células huésped. cag PAI
proteínas (CagA, Cagi, CAGL y cagy) interactúan con los receptores de la integrina. Interacciones con fosfatidilserina (PS) y el colesterol en las balsas de lípidos también están involucrados en los procesos de T4SS. T4SS y CagA están involucrados en numerosos efectos celulares incluyendo la rotura de las uniones célula-célula (5), reordenamientos del citoesqueleto (6) y la señalización nuclear (7). (B) Dos modelos para la maquinaria T4SS montado en H. pylori
se proponen. Modelo-1 asume proteínas VirB1-11, el factor de acoplamiento VirD4 y factores accesorios tales como CagF (una chaperona propuesta de CagA) se reúnen de una manera similar a la propuesta por A. tumefaciens
T4SS [10]. Modelo-2 parte del supuesto de que el T4SS requiere las mismas proteínas VirB /D como modelo 1 con dos diferencias principales. La superficie pilus T4SS está cubierta con moléculas cagy (VirB10) y VirB5 se excluye [50]. H. pylori
VirB10 es una proteína muy grande (~ 250 kDa) que lleva dos dominios transmembrana para formar una estructura de horquilla de bucle en el pilus como se muestra [64]. inmunomarcaje de la región del bucle en cagy indicó que este se expone al espacio extracelular y se transporta a la superficie de pilus por un mecanismo desconocido [64]. Abreviaturas: AJ (unión adherente); HtrA (requisito de alta temperatura Una proteasa); (Antígenos Lewis B) Leb; MΦ (macrófago); NTP (nucleótidos trifosfato); NDP (difosfato de nucleótido); P (grupo fosfato); SDL (sialil-Lewis-dimérica × glicoesfingolıpido); TJ (unión estrecha).
BabA Francia El miembro de OMP Baba era la primera H. pylori adhesina
descubierto. BabA media la unión de las bacterias a los antígenos de Lewis B, Leb [14] y residuos de fucosa terminales relacionados que se encuentran en el grupo sanguíneo O (antígeno H), A y antígenos B [15] que se expresan en la mucosa gástrica. locus cromosómicos múltiples y alelos de Baba han sido reportados a existir y se demostró la actividad de unión Leb ser facilitado por el alelo babA2 [14]. Sin embargo, el trabajo más reciente sugiere que los alelos BabA1 ocurren sólo muy raramente y son difíciles de detectar existen [16] polimorfismos de aminoácidos sustanciales entre las proteínas BabA expresadas por diferentes cepas [17]. La diversidad también aparece con respecto a la unión de las cepas en Leb y expresión Baba, y la afinidad de unión para los antígenos A, B y O se correlaciona con la expresión del antígeno del grupo sanguíneo del huésped [15, 18]. Un gen estrechamente relacionado babB
, codifica para un producto de traducción que tiene N- significativa similitud y C-terminal de Baba. BabA Opiniones y babB ¿Cuáles son casi idénticos en sus 5 'y 3' regiones pero hay divergencia de secuencias en su región media [19] lo que indica que las regiones variables centrales probablemente codifican funciones únicas. Muchas cepas Leb no vinculantes expresan babA silencio
secuencias de genes que pueden activarse mediante recombinación en el locus babB
formando quimérico babB /A
genes [20]. expresión Baba en vivo
, sin embargo, parece ser altamente dinámico. La infección experimental de macacos rhesus, ratones y jerbos mongoles como resultado la pérdida de la expresión de Baba y Leb de unión [21, 22]. cepas después de la infección aisladas de jerbos contenían una proteína babA2 que fue modificada por seis aminoácidos de la cepa utilizada para la inoculación. experimentos de complementación confirmaron estos seis residuos de aminoácidos son críticos para la unión a los antígenos de grupos sanguíneos fucosilados [22]. En un estudio reciente, la infección experimental de gerbos de Mongolia dio lugar a la ausencia completa de expresión de BabA a los seis meses después de la infección. La pérdida de expresión Baba era atribuible a los cambios de nucleótidos en el gen The Baba
que dieron como resultado un producto de traducción truncada BabA [23]. la adhesión mediada por BabA de H. pylori
en Leb en la superficie de las células epiteliales se ha demostrado in vitro
, utilizando Leb transfectaron células MDCK, y, en vivo
, utilizando la infección de gerbos de Mongolia, para aumentar cag
PAI-dependiente H. pylori
patogenicidad mediante la activación de la producción de citocinas proinflamatorias y factores relacionados precancerosas-[24] (Figura 1A). Por lo tanto, la expresión de la adhesina BabA parece conectada firmemente a la aparición de respuestas de células huésped T4SS-relacionadas en vivo
. La presencia de babA
se asocia con cagA y vacA

s1 alelos, y las cepas que poseen los tres de estos genes incurrir en el más alto riesgo de desarrollo de cáncer gástrico [25].
Saba
la expresión de sialil-Lewis-dimérica × glicoesfingolıpido está regulada positivamente tras la infección con H. pylori
y la inflamación. Esta molécula también actúa como un receptor para el patógeno y la unión está mediada a través del miembro OMP bacteriana, Saba [26]. No unión a gangliósidos se obtuvo con una cepa mutante Saba-negativo utilizando un ensayo de recubrimiento delgada cromatografía de capa [27]. Infección de la línea celular de cáncer epitelial gástrica MKN45 con H. pylori
upregulated expresión del gen que codifica GlcNAc β3 T5, una transferasa GlcNAc esencial para la biosíntesis de los antígenos de Lewis. La sobreexpresión de este gen en tanto las líneas celulares de adenocarcinoma gástrico MKN45 y AGS conducen a la expresión del ligando de Saba, sialil Lex, lo que sugiere que H. pylori
puede modular la expresión del receptor [28]. Saba ha sido identificada como una hemaglutinina que se une a estructuras sialiladas encuentran en la superficie de las células rojas de la sangre y hay una buena correlación entre las cepas entre hemaglutinación dependiente de ácido siálico y sialil Lex de unión [29]. Al igual que las observaciones con Baba, se informó de un alto nivel de polimorfismo en las propiedades de unión sialil entre H. pylori clínica
aislados, lo que sugiere que Saba se adapta a su huésped según el patrón de sialilación de la mucosa del individuo infectado [29]. Saba también se ha demostrado que mediar la unión de H. pylori
a restos sialiladas en la laminina proteína de la matriz extracelular [30].
Alpa /B Opiniones Dos genes fuertemente homólogas denominan Alpa Opiniones y alpB
también se caracterizaron y mostrado que codifican para OMPs integrales. los estudios de adhesión indicaron que también están involucrados en la adherencia de H. pylori
a biopsias de tejido gástrico humano [31]. OMP de perfiles de expresión de 200 cepas procedentes de Alemania reveló que prácticamente todos los aislados clínicos producen las proteínas y Alpa AlpB en contraste con muchos otros OMP que se produjeron a tasas muy variables [32]. Recientemente se ha demostrado que las proteínas tanto Alpa y AlpB de obligar a la laminina de ratón in vitro Opiniones y transmitidas por el plásmido Alpa
conferido la capacidad de unión de la laminina-
de E. coli [33]. sin embargo, no se han identificado otras parejas de unión o receptores para Alpa y AlpB. El Alpa /B l
ocus También se ha demostrado que influyen en la señalización de la célula huésped y la producción de citoquinas después de la infección. Supresión de /B Opiniones genes Alpa reduce la inducción de IL-8 durante la infección con el Este de Asia occidental, pero no con H. pylori
cepas [34]. Los Alpa /B Opiniones mutantes mal colonizaron el estómago de ratones C57BL /6 y se asociaron con niveles más bajos de la mucosa inducida KC (el nombre del ratón para IL-8 humana) e IL-6 [34]. En contraste con estos resultados, en otro estudio reciente de Alpa Opiniones y alpB
mutantes del gen de H. pylori SS1
inducida por la inflamación más severa que la cepa parental en jerbos infectados [33].
OipA
OipA (exterior inflamatoria proteína a), codificada por el gen hopH
, se identificó inicialmente como una proteína de superficie que promueve la producción de IL-8 de una manera independiente de T4SS [35]. OipA expresión de H. pylori
se demostró que se asociaron significativamente con la presencia de úlceras duodenales y cáncer gástrico, de alta densidad de H. pylori
, y grave de neutrófilos infiltración [36]. Estudios posteriores identificaron que hopH
knockout cepas mutantes se adhirieron significativamente menor a las líneas celulares de cáncer gástrico, AGS y Kato-III, que las cepas de tipo salvaje, y la complementación de la hopH
gen restaurado las propiedades de adherencia de la hopH
mutante [37]. La presencia de oipA
también se ha demostrado para mejorar claramente la producción de IL-8 in vitro
pero sólo en presencia de la cag
PAI [32]. Otras ideas vinieron de estudios de infección de hasta 52 semanas en el sistema modelo del jerbo de Mongolia. Todos los jerbos infectados desarrollan gastritis; Sin embargo, la inflamación se atenuó significativamente en animales infectados con el ΔcagA
, pero no el único ΔvacA
o ΔoipA
cepas [38]. Sin embargo, la inactivación de oipA
disminución de la localización nuclear de β-catenina, un factor implicado en la transcripción de la regulación de genes implicados en la carcinogénesis, y la reducción de la incidencia de cáncer en los jerbos. OipA expresión se detectó una frecuencia significativamente mayor entre H. pylori
cepas aisladas de sujetos humanos con lesiones precursoras de cáncer gástrico en comparación con las personas con gastritis por sí sola [38]. El receptor de host para OipA, sin embargo, sigue siendo desconocido.
HopZ Francia El hopZ
gen codifica una proteína que se demostró por inmunofluorescencia para ser situado en la superficie de las bacterias. Una cepa mutante knockout mostró redujo significativamente la unión a la línea celular AGS, en comparación con la correspondiente cepa de tipo salvaje [39]. La falta de producción de HopZ no afectó a la capacidad de la bacteria para colonizar los estómagos de los conejillos de indias [40]. Sin embargo, un papel para HopZ en la colonización in vivo
ha sido recientemente propuesto como supresión de hopZ
reduce la capacidad de H. pylori
para sobrevivir en un modelo de ratón transgénico libre de gérmenes de la gastritis crónica atrófica [41 ]. Además, una de las pocas diferencias identificadas en H. pylori
cepas aisladas de voluntarios infectados, fue un OFF /ON en el hopZ fase variable
gen sugiere una fuerte in vivo
de selección para HopZ durante la colonización [42]. Al igual que en OipA, el receptor de acogida para HopZ aún no ha sido identificado y será un reto importante objetivo para futuras investigaciones.
Papel de la cag PAI
en la adhesión celular y la función T4SS
Composición de la H. pylori
aparato T4SS México la T4SS en el cag PAI
pertenece a un gran grupo de transportadores transmembrana que están relacionados por ascendencia al plásmido sistemas de conjugación de ADN de las bacterias Gram-negativas y se han encontrado en muchos patógenos y no organismos patógenos [9, 43, 44]. Aunque conserva evolutivo, T4SSs son funcionalmente heterogéneo con respecto tanto a las sustrato entregado (complejos ADN-proteína o proteínas) y los beneficiarios involucrados. Los destinatarios pueden ser o bien bacterias de los diferentes o misma especie o especies de otros reinos incluyendo plantas, hongos y células de mamífero. Además de H. pylori
, T4SSs también se han encontrado en Agrobacterium
, Legionella
, Bartonella, Bordetella
y otros patógenos, y por lo general consisten en un conjunto distinto de proteínas VirB /D. Estos últimos incluyen los componentes VirB1-VirB11 y el llamado factor de acoplamiento, la NTPase VirD4. El sistema T-ADN de Agrobacterium es el prototipo de un transportador T4SS y sus proteínas VirB se han clasificado en tres grupos: (i) el núcleo o subunidades de los canales putativos (VirB6-10), (ii) los componentes energéticos (el NTPases VirB4 y VirB11) y (iii) las proteínas de pilus-asociado (VirB2, y posiblemente VirB3 y VirB5). VirB1 es una transglicosilasa propuesto para la lisis limitado de la capa de mureína en el lugar de montaje T4SS en la membrana [45, 46]. En el caso de la H. pylori
T4SS, se han identificado todos los ortólogos de las 11 proteínas VirB y VirD4, así como algunos factores accesorios para ser codificada por el cag
PAI [10, 47, 48]. La mutagénesis de todos cag individuo
genes PAI revelaron al menos 14 esencial y dos componentes accesorios mientras que algunos otros genes no son necesarios para la inyección de CagA [9, 49, 50]. La función de muchos factores T4SS accesorias aún no está claro, sin embargo, el papel de CagF y CAGD fue recientemente dilucidado. CAGD parece servir como un potencial componente multifuncional de la T4SS que puede estar implicado en la inyección de CagA en la membrana interna y puede localizar fuera de la bacteria para promover otras respuestas en las células huésped [51]. Además, CagF es una proteína de tipo chaperón para CagA que se une cerca de la secreción motivo carboxi-terminal de la proteína efectora, que es importante para su translocación por el T4SS [52, 53]. Otros estudios utilizando la tecnología de la levadura de dos híbridos, el fraccionamiento y la inmunoprecipitación enfoques identifican interacciones selectivas de numerosos cag PAI
proteínas que son propensos a tener un papel importante en las primeras etapas de montaje T4SS [50, 54].
Estructura cristalina de la T4SS núcleo complejo y varios cag PAI
proteínas
una importante contribución a nuestro conocimiento actual sobre nanomachineries T4SS en bacterias vino de resolución de estructuras cristalinas de la T4SS núcleos a partir del plásmido pKM101 [45, 55]. Tres proteínas (VirB7, VirB9 y VirB10) se ensamblan para formar una estructura megadalton ~ 1 que abarca las membranas internas y externas. Esta estructura de núcleo se compone de 14 copias de cada una de las proteínas y forma dos capas, la inserción en la membrana interior y exterior, respectivamente [45]. La estructura cristalina de un ~ 0,6 megadalton complejo de membrana externa que contiene toda la capa O se resolvió en una resolución más alta [55]. La comparación de las estructuras apunta a cambios conformacionales que regulan la apertura y el cierre del canal T4SS, que podrían estar involucrados en el transporte de moléculas efectoras [45, 55]. Además de estos importantes hallazgos, se han notificado las estructuras cristalinas de cuatro individuo estructural cag PAI
proteínas. La estructura de VirB11 reveló un anillo hexameric complejo con el HP1451 proteína reguladora, que funciona como un factor de gating en la membrana interna, propuesto al ciclo a través de conformaciones cerradas y abiertas como provocada por unión a ATP y ATP-hidrólisis, respectivamente [56-58 ]. Las estructuras cristalinas de los CAG, una proteína de 23-kDa codificadas por un cag bien conservado
gen PAI cuya función exacta sigue siendo difícil de alcanzar, y CagZ, una proteína de 23 kDa que participan en la translocación de CagA, también se han resuelto [59 , 60]. Por otra parte, la caracterización estructural de CAGD indicó que existe como un dímero covalente en la que cada monómero se pliega como un solo dominio que se compone de tres alfa hélices y cinco hebras beta [51]. Además, la estructura de CAGL se ha modelado basado en la estructura cristalina disponible de Trac pKM101, otro VirB5 ortholog [47]. CAGL parece formar una estructura de haz de tres α-helicoidal con un dominio expuesto, que está de acuerdo con su publicado dicroísmo circular (CD) espectro que reveló ~ 65% secuencias helicoidales [61].
Finalmente, el cristal de 2,2-Å estructura de una parte carboxi-terminal de CagA en complejo con una de sus dianas celulares, la quinasa humana Par1b /MARK2, se resolvió recientemente [62]. El péptido CagA interactuó con la quinasa como una bobina extendida. La secuencia del péptido de 14 aminoácidos visible abarcó el motivo "FPLKRHDKVDDLSK", una secuencia que se produce dos veces en el constructo CagA cristalizado. Este péptido CagA fue nombrado MKI (por MARK2 inhibidor de quinasa) en analogía con PKI, un inhibidor de péptido bien descrita de la proteína quinasa A. Curiosamente, la manera en que la secuencia de MKI de CagA se une en la hendidura de unión al sustrato de Par1b /MARK2 es una reminiscencia de la manera en que PKI se une e inhibe PKA. En conjunto, la primera subestructura CagA reveló que imita anfitrionas sustratos celulares de la quinasa, utilizando un péptido MKI corto para unir al sitio de unión de sustrato de Par1b /MARK2 [62]. Sin embargo, inyecta CagA también interactúa con muchas otras proteínas de la célula huésped, que participan en múltiples cascadas de señalización (Figura 1A), que se discuten en otra parte [7, 8].
Estructura del aparato T4SS en H. pylori en vivo

Electron microcopy de infectar a H. pylori
ha demostrado que se induce el ensamblaje del T4SS después del contacto célula huésped y representa una estructura similar a una aguja que se extiende desde la membrana externa, también llamada T4SS-pili [61, 63, 64 ]. Se propone que estas pili consistir en CAGC, que fue identificado como el principal ortholog VirB2 pilina subunidad [65], sin embargo, el marcaje directo de los pili con anticuerpos α-VirB2 aún no estaba demostrada. Los estudios que utilizan el anticuerpo etiquetado con inmunoelectrónica han demostrado que los salientes bacterianas están decoradas por VirB10 (cagy) [64] y VirB5 (CAGL) [61]. cagy proteínas son aproximadamente 250 kDa en tamaño y pueden diferir enormemente en tamaño entre las cepas y los cambios de tamaño durante la colonización de un equipo dado. En marco deleciones o duplicaciones reordenamientos en VirB10 pueden dar lugar al reconocimiento de anticuerpos de acogida reducida que puede permitir la evasión inmune [66]. La base T4SS-aguja se puede teñir con anticuerpos contra VirB7 (cagT) y VirB9 (CAGW) proteínas [63, 64]. Además, inmuno-tinción indicó la presencia de CagA en la punta de los apéndices, que proporciona la primera evidencia directa de que CagA puede ser de hecho entrega a través del pilus, una observación sin embargo, no se informa para sustratos T4SS en otras bacterias [61]. Sin embargo, se propone el transporte de CagA a través de la T4SS que se produzca por un mecanismo dependiente de la energía estimulada por la acción concertada de NTPases VirB4, VirB11 y VirD4 [46, 56, 67].
Hay dos modelos de ensamblaje de pilus T4SS-propuestas H. pylori
. Como se indica anteriormente, se han identificado todos los ortólogos de las 11 proteínas VirB y VirD4 para ser codificada en el cag
PAI, así como algunas proteínas accesorias [10], lo que lleva a un modelo T4SS similar a la de la T4SS agrobacterias (Figura 1B, izquierda). En línea con estas conclusiones, los estudios inmunoelectrónica etiquetado indicaron que las puntas del pilus T4SS están decoradas con CAGL /VirB5 [61], que mostró una distribución similar de ortólogos VirB5 en el pilus T4SS en Agrobacterium
[68]. En un segundo modelo (Figura 1B, a la derecha), se ha propuesto que los apéndices en H. pylori
están cubiertos de forma local o completamente por cagy [64] y el T4SS incluye todos los componentes, excepto VirB VirB5 [50]. Sorprendentemente, cagy es una proteína muy grande que contiene dos segmentos transmembrana con mediados la región (también llamado el dominio de repetición) expuestos en el lado extracelular como una estructura de horquilla-como [64]. Como se describió anteriormente, VirB10 forma el núcleo interno en un modelo común T4SS [45, 55], pero H. pylori
cagy /VirB10 difiere claramente de sus homólogos de otros T4SSs [69]. Por lo tanto, son necesarios más estudios para investigar si el pilus T4SS en H. pylori
es más similar a la de Agrobacterium gratis (principalmente compuesto por VirB2 y VirB5 subunidades) o si se hace en marcha de cagy tan importante pilus proteína, o si se trata de una mezcla de ambos (Figura 1B).
la función de la T4SS depende del sistema celular utilizado
Aunque H. pylori
es un patógeno-estómago específica en los seres humanos, estudios de infección in vitro han demostrado que
CagA puede ser inyectado en muchos tipos celulares diferentes. Un resumen de los tipos de células humanas con la susceptibilidad reportado para la absorción de T4SS-entregado CagA in vitro
se muestra en la Tabla 2. El principal criterio para la translocación éxito en una línea celular dada es que CagA se somete a la fosforilación de tirosina (CagA PY) por las quinasas de acogida de la familia Src y Abl [70-73], que se controla comúnmente en lisados ​​celulares o immunoprecipiates (PI) utilizando anticuerpos específico de fosfotirosina monoclonales (Tabla 2). Curiosamente, varios estudios observaron diferencias significativas de tipos específicos de células en CagA niveles PY durante la infección de líneas celulares humanas. Además, se inyecta CagA PY se informó para algunos tipos de células de ratones y monos (Tabla 3), mientras que otras líneas celulares seleccionadas de los seres humanos, hámster o perro parecían ser resistentes para la detección de CagA PY (Tabla 4 ). Como controles, in vitro
experimentos de fosforilación in de CagA con varios lisados ​​celulares indicaron que las quinasas son activos y fuertemente fosforilada CagA [74]. Por lo tanto, la variación de CagA niveles PY durante la infección dio como resultado, evidentemente, a partir de diferentes niveles de CagA translocación [74, 75]. Hay varios escenarios que pueden explicar la especificidad de la célula huésped observada. Una posible explicación es que los factores específicos de la célula huésped podrían ser necesarias para activar el T4SS. Esta activación podría operar en el nivel de expresión de la proteína. Por ejemplo, este es el caso para el aparato de secreción de tipo III en Yersinia
especies [76]. Sin embargo, CagA es una de las proteínas más abundantes en el proteoma de H. pylori
incluso en la ausencia de contacto de la célula huésped [77] que indica que el proceso de translocación se reprime, en lugar de un efecto de la expresión de CagA. De hecho, a pesar de su abundante presencia, CagA no es secretado en el sobrenadante [78]. Esto representa una estrategia de ahorro de recursos inteligente que recuerda a la de Shigella
especies, donde se almacenan las proteínas efectoras en el citoplasma bacteriano antes de contactar con las células huésped. En este último caso, la translocación es provocada por una variedad de factores, tales como proteínas de matriz extracelular, sales biliares o rojo Congo [79]. Por consiguiente, se propone que el H. pylori
T4SS podría ser activado de manera similar por factores específicos expuestos en la superficie de las células diana específicas [61] .Tabla 2 fosforilación Informó /inyección de CagA en líneasa célula humana
línea celular origen

H.

• Una novedosa visión del concepto de ganglio linfático centinela basado en 1-3 ganglios positivos en pacientes con cáncer gástrico pT1-2
• La presencia y la importancia de Helicobacter spp. en la mucosa gástrica de perros portugués