Molekyylimekanismeja mahalaukun epiteelisolujen tarttumista ja injektio CagA Helicobacter pylori

Molekyylimekanismeja mahalaukun epiteelisolujen tarttumista ja injektio CagA helikobakteeri
Abstract
Helicobacter pylori
on erittäin menestyksekäs taudinaiheuttaja sopeutuvat ainutlaatuisesti elää ihmisen elimistössä. Mahalaukun tartuntojen tämän bakteerin voi aiheuttaa patologian vaihtelevat krooninen gastriitti ja mahahaava syöpään. Virulentimpaan Helikobakteeri
isolaatteja satama lukuisia tunnettuja Adhesiinit (Baba /B, Saba Alpa /B, OipA ja HopZ) sekä CAG
(Sytotoksiini liittyvien geenien) patogeenisyyssaarekkeen koodaa tyypin IV eritystä järjestelmä (T4SS). Adhesiinit perustaa tiukka bakteeri joutuu kosketukseen isännän kohdesolujen ja T4SS edustaa neulamaisia ​​Pilus laitteen toimituksen efektoriproteiinit isäntäsoluihin kohdesoluihin kuten CagA. Baba ja Saba sitoutuvat veriryhmäantigeeniä ja sialyloiduilla proteiineja vastaavasti, ja sarjan T4SS komponentteja kuten Cagi, CAGL, cagy ja CagA on osoitettu kohdistaa integriini β 1 -reseptorin seurasi injektio CagA poikki isäntäsolun kalvoon . Vuorovaikutus CagA kalvoon ankkuroitunut fosfatidyyliseriinin voi myös olla merkitystä toimitusprosessin. Edistystä on tapahtunut nykyisen ymmärryksemme monet edellä mainituista tekijöistä, isäntäsolun reseptorien OipA, HopZ ja Alpa /B infektion aikana ovat vielä tuntemattomia. Tässä tarkastelemme viimeaikaiseen edistymiseen kuvaavat vuorovaikutusta eri adhesiinien ja rakenteellisia T4SS proteiinien kanssa isäntäsolun tekijät. Osuus näistä vuorovaikutusten helikobakteeri
kolonisaatio ja patogeneesi on keskusteltu.
Avainsanat
Helicobacter pylori
noudattaminen adhesiini integriinireseptoriantagonisteja signalointi tyyppi IV eritystä Johdanto
H. pylori
pesäkkeitä mahassa on noin puolet ihmisen maailman väestöstä, joka liittyy krooniseen, usein oireeton gastriitti kaikissa infektoituneissa yksilöissä. Riippuen eri perusteita, vaikeampia mahalaukun sairaudet, kuten mahahaava tauti voi esiintyä jopa 10-15% tartunnan saaneista henkilöistä [1-3]. Helikobakteeri
infektiot ovat yleisesti diagnosoitu voimakas tulehdusvastetta, mutta bakteerit kehittynyt lukuisia mekanismeja evoluution aikana välttää tunnustamista ja puhdistumaa isännän puolustuksen koneiden ja ellei sitä ole hoidettu antibiooteilla, he voivat kestää elämää. H. pylori
indusoimaan gastriitti on vahvin yksikössä riskitekijä syöpiin mahan; kuitenkin vain pieni osa tartunnan saaneiden yksilöiden kehittynyt pahanlaatuinen kasvain, kuten limakalvon liittyvä imukudos (MALT) lymfooma ja jopa mahalaukun adenokarsinooman [1-3]. Mahalaukun adenokarsinooma muodostaa toiseksi suurin syy syöpään liittyvän kuoleman maailmanlaajuisesti ja noin 700000 ihmistä kuolee tähän pahanlaatuisen vuosittain [3]. Kliininen tulos infektion helikobakteeri
riippuu hyvin monimutkainen skenaario isännän ja taudinaiheuttajan ylikuulumista. Taudin eteneminen määräytyy eri tekijöistä, mukaan lukien geneettinen taipumus isännän, bakteerin genotyyppi ja ympäristöparametrit [1-3]. Solu- ja molekyylitason mekanismeja kehittänyt helikobakteeri
heikentää isännän puolustusstrategioita ollut voimakasta tutkinnan maailmanlaajuisesti.
Kliiniset helikobakteeri
kannat ovat hyvin erilaisia ​​sekä niiden geneettistä tietoa ja pystyy aiheuttamaan patogeenisyyteen. Lukemattomat bakteerien tekijöitä on raportoitu vaikuttavan patogeneesiin H. pylori
infektioita. On olemassa kaksi klassista virulenssideterminantteja ilmaistaan ​​H. pylori
, The CagA koodaama proteiini sytotoksiini liittyvien geenien patogeenisyyssaarekkeen (CAG
PAI) ja vakuoleja sytotoksiini (VacA). Erittyvä VacA voi laukaista erilaisia ​​vasteita kuten huokosten muodostumista vastaanottavassa solukalvon, muuttaminen endo-lysosomaalisen kaupan, solu vakuolisaatiota, immuunijärjestelmän solujen eston ja apoptoosin. VacA toiminta on korostettu useissa katsaukset [1-4], eikä sitä käsitellä tässä. Puolivälissä luvun, CAG
PAI sekvenssoitiin kokonaan eri Helikobakteeri
kantoja ja todettiin edustavan 40 kb DNA asetinelin kromosomissa, jota reunustavat 31-emäsparin suorat toistot ja kuljettaa ylös 32-geenit [5, 6]. Suuri tieteellistä mielenkiintoa keskittyy CagA proteiini, joka on läsnä enemmän elinvoimaiset isolaatit, mutta on tyypillisesti puuttuu vähemmän virulenttia helikobakteeri
kantoja. Siten CagA toimii virulenssi merkkiaineena CAG
PAI [7, 8]. Työ viimeisen kymmenen vuoden aikana on osoittanut, että CAG
PAI koodaa tyypin IV eritystä järjestelmä (T4SS), joka ruiskuttaa CagA kohdesoluihin, jossa se häiritsee useiden isäntäsolun signa- [9, 10]. Muut hyvin kuvattu patogeenisyys liittyvät mekanismit ovat flagella-driven bakteerien liikkuvuutta, ureaasi-välitteisen neutralointi pH, HtrA -välitteisen pilkkomisen E-kadheriinin, muutos isäntäsolun kolesterolin, irtoaminen ja ulomman kalvovesikkeleiden ja peptidoglykaania riippuvaisen immuunivasteiden [ ,,,0],1-3, 11-13]. Lisäksi H. pylori
liittyy useita klassisen pinta adhesiineista salliessa tiukka noudattaminen on bakteerien mahalaukun epiteelisolujen. Täällä tarkistaa eri molekyyli- tarttumista strategioita helikobakteeri
mahalaukun epiteelin kohdesoluihin, jotka helpottavat bakteerien sitovia. Keskustelemme myös rakenne ja toiminta T4SS, ja miten se koskettaa isäntäsolun pinnalla tekijät pistämään CagA efektoriproteiini.
Rooli klassisen H. pylori
adhesiineista
Intensiivinen tutkimus on viime vuosina on osoittanut, että H. pylori
koodaa laaja joukko eri tarttuvuus tekijöistä, joista vastaavan isäntäsolun reseptorin (t) on tunnistettu (taulukko 1). Helikobakteeri
genomit eri kantojen sisältää yli 30 geenejä, jotka koodaavat ulkomembraaniproteiineja (OMP), jotka on jaettu Hop (Helicobacter
ulkokalvon poriineilla) ja Hor (hop liittyvä) alaryhmiin. Hop proteiinien perhe sisältää useita hyvin kuvattu adhesiineista H.pylorin
kuten Baba Saba Alpa /B, HopZ ja OipA. Kuitenkin joukossa kliininen kantojen helikobakteeri
huomattavaa monimuotoisuutta ilmaus OMP olemassa. Tämä oletetaan johtuvan selektiivisen paineen bakteerien tarttumista, jotka voivat vaihdella sekä esille sisällä tartunnan yksilöiden ajan. On osoitettu, että jotkut klassisen adheesiomolekyylien jäljempänä toimivat yhdessä tekijöiden päässä CAG
PAI jotta highjack useita isäntäsolun prosesseja kuten muuttunut transkriptio, solun tukirangan uudelleenjärjestelyjä, avaaminen solusta soluliitos, puhkeaminen tulehduksen ja muiden kuin yhteenveto yksinkertaistettua mallia (kuvio 1A) .table 1 Ominaisuudet CAG
PAI-riippumaton ja CAG
PAI-riippuvaisen isäntäsolun tarttumista factorsa
Bakteeri tekijä
Raportoitu isäntä reseptorin
Cell järjestelmiä käytetään
H. pylori
käytetyt kannat
Applied menetelmiä
referenssit
Baba
fukosyloituja veriryhmäantigeenejä Leb, ja H1
ihmisen mahalaukun kudosleikkeiden
P466 , CCUG17875, A5, M019, 26695
RIA, Receptor siirtymä määrityselatusalustoihin, Scatchard-analyysillä,
[14]
Leb, H1, A, ALeb, ja bleb
- P466, CCUG17875, J99
Overlay sitovia tehdyt tutkimukset radioaktiivisesti glycoconjugates
[15]
Babb
Unknown -
- -
-
Saba
sialyloituja dimeerinen Lewis x Sialyl Lea antigeeni
Ihmisen ja apinan mahalaukun kudosleikkeiden
CCUG17875, J99, 26695, SM165, WU12
RIA ja Scatchard-analyysillä
[26]
Laminin
- J99
Glycoconjugate array -sitoutumistutkimukset
[30]
OipA
Unknown
AGS, KATO III
B128, G27
bakteerien kiinnittymistä määrityksissä
[37]
ALPA /B
Laminin
- 26695, SS1
Virtaussytometria, Biacore sitova tutkimuksia, pinta noudattaminen määritys
[33]
HopZ
Unknown
AGS
ATCC43504, 342, 326/01
AGS soluadheesioanalyyseissä
[39]
CagA
β1-integriini
GE11 vs. GE11β1
P12
Y2H, PD magneettinen helmet, FACS, Biacore -sitoutumistutkimukset
[82]
fosfatidyyliseriini
AGS
NCTC11637
sitovat tutkimuksia, CF, AB esto, JOS
[83]
Cagi
β1-integriinin
-
- Y2H, PD magneettiset helmet, FACS
[82]
CAGL
β1-integriini
AGS, GD25 vs. GD25β1, HeLa, hiiren fibroblasteissa
P1, P12
Biacore sitoutumisen tutkimukset, Peptide kilpailu, soluadheesioanalyyseissä, AB esto, CF
[61, 81]
cagy
β1-integriinin
GE11 vs. GE11β1
P12
Y2H, PD magneettiset helmet, FACS
[82]
lyhenteet: AB (vasta-aine); CF (cellular fraktiointi); FACS (Fluorescence-aktivoitujen solujen lajittelu); IF (kolokalisaation immunofluoresenssimenetelmällä); PD (pull-down kokeet); RIA (radioimmuno määritys); Y2H (hiivan kaksoishybridiseulassa).
Kuvio 1 Helikobakteeri vuorovaikutus epiteelisolujen esiin roolit adhesiinien ja tyyppi-IV eritystä järjestelmä (T4SS) koodaama CAG PAI. (A) (1) H. pylori
adhesiineista välittävän apikaalisella sitoutumalla tunnettuja ja tuntemattomia reseptorien mahalaukun epiteelin ja todennäköisesti myös suoraan signaalitransduktion kuten. (2) lisääntymisen merkkejä transkription tekijöitä, kuten NF-KB: n johtaa tuotannon pro-inflammatoristen sytokiinien ja kemokiinien. (3) eritys välittäjien at basolateraalisessa pinnoilla houkuttelee immuunisolujen paikalle infektion. (4) Kun isäntäsolun yhteystietoja, helikobakteeri
kokoaa T4SS pili pinnallaan mahdollistaa toimituksen molekyylien, CagA ja peptidoglykaania, bakteerien solulimaan isäntäsoluihin. CAG
PAI proteiineja (CagA, Cagi, CAGL ja cagy) vuorovaikutuksessa integriinireseptoreita. Vuorovaikutus fosfatidyyliseriini (PS) ja kolesterolin lipidilautoilla ovat mukana myös T4SS prosesseissa. T4SS ja CagA on mukana lukuisissa solujen vaikutuksia, mukaan lukien häiriöt solu-soluliitos (5), solun tukirangan uudelleenjärjestelyjä (6) ja ydin- signalointi (7). (B) Kaksi mallia varten kootun T4SS koneiden helikobakteeri
ehdotetaan. Model-1 olettaa VirB1-11 proteiineja, kytkimen tekijä VirD4 ja lisälaite tekijät, kuten CagF (ehdotettu kaperoni- of CagA) koota samalla tavalla kuin ehdotetussa A. tumefaciens
T4SS [10]. Malli-2 oletetaan, että T4SS edellyttää samaa Virb /D proteiineja malli-1 kaksi suuria eroja. T4SS pilus pinta on peitetty cagy (VirB10) molekyylien ja VirB5 on poissuljettu [50]. H. pylori
VirB10 on erittäin suuri proteiini (~ 250 kDa), joilla on kaksi transmembraanidomeenia muodostaa hiusneulan silmukka rakenne Pilus, kuten on kuvattu [64]. Immunokulta merkintöjä silmukan alueen cagy osoitti, että tämä on alttiina ekstrasellulaaritilan ja kuljetetaan Pilus pinnan tuntemattoman mekanismin [64]. Lyhenteet: AJ (vyöliitos); HtrA (Korkea lämpötila vaatimus Proteaasi); Leb (Lewis B antigeenejä); MO (makrofagi); NTP (nukleotidi trifosfaatti); NDP (nukleotidi difosfaattia); P (fosfaatti ryhmä); SDL (sialyyli-dimeerinen-Lewis x glykosfingolipidikertymäsairauksiin); TJ (tiiviin liitoksen).
Baba
OMP jäsen Baba oli ensimmäinen H. pylori
adhesiini löydetty. Baba välittää sitoutuminen bakteerien Lewis B antigeenejä, Leb [14] ja siihen liittyvät terminaalin fukoositähteitä löytyy veriryhmä O (H-antigeeni), A ja B-antigeenejä [15], jotka ilmaistaan ​​mahalaukun limakalvon. Useita kromosomi loci ja alleelit Baba on todettu esiintyvän ja Leb sitoutumisaktiivisuus osoitettiin helpotetaan BabA2 alleelin [14]. Kuitenkin uudempi työ viittaa siihen, että BabA1 alleelit esiintyy vain hyvin harvoin ja on vaikea havaita [16] Olennainen aminohappo polymorfismien ole yksimielisiä Baba proteiinit ilmaisemat eri kantoja [17]. Diversity näyttää myös suhteen sitoutuminen kantojen LEB ja Baba ilmaisun, ja sitoutumisaffiniteetti A, B ja O antigeenejä korreloi veriryhmäantigeeniä ilmaus isäntä [15, 18]. Läheisesti liittyvä geeni Babb
, koodaa käännös tuote, joka on merkittävä N- ja C-terminaaliset samankaltaisuus Baba. Baba
ja Babb
ovat lähes identtisiä niiden 5 'ja 3' alueiden lisäksi on sekvenssi eroavuus niiden puolivälissä alueella [19] osoittaa, että keskeinen vaihtelevat alueet todennäköisesti koodata ainutlaatuisia toimintoja. Monet Leb ole sitovia kantoja ilmaista hiljaa Baba
geenisekvenssit, jotka voivat aktivoitua rekombinaatiolla Babb
locus muodostamalla kimeerinen Babb /A
geenit [20]. BABA ilmentyminen in vivo
näyttää kuitenkin olevan erittäin dynaaminen. Kokeellinen infektio reesusapinat, hiiret ja Mongolian gerbiilit johtivat menetykseen Baba ilmaisun ja Leb sitova [21, 22]. Infektion jälkeen eristettyjen kantojen gerbiilit sisälsi BabA2 proteiinin, joka on modifioitu kuusi aminohappoa käytetty kanta inokulaation jälkeen. Komplementaatio vahvistivat, nämä kuusi aminohappotähdettä ovat kriittisiä sitoutumiselle fukosyloituja veriryhmäantigeenejä [22]. Tuoreessa tutkimuksessa, kokeellinen infektio Mongolian gerbiilit johti täydellinen puuttuminen ilmentymisen Baba kuusi kuukautta infektion jälkeen. Menetys BABA ilmaisun johtui nukleotidimuutosta Baba
geenin, joka johti typistetty baba käännös tuote [23]. Baba-välitteistä tarttumista helikobakteeri
LEB pinnalla epiteelisolujen on osoitettu in vitro
käyttäen Leb transfektoituja MDCK-soluissa, ja in vivo
käyttäen infektio Mongolian gerbiilit, laajentaa CAG
PAI-riippuvainen H. pylori
patogeenisyys laukaisemalla proinflammatoristen sytokiinien ja precancer liittyvät tekijät [24] (kuvio 1A). Siten ilmaus Baba adhesiini näyttää tiiviisti kytketty puhkeamista T4SS liittyvät isäntäsolun vasteita in vivo
. Läsnäolo Baba
liittyy Caga
ja Vaca
s1 alleelit, ja kannat, jotka on kaikki kolme näistä geeneistä aiheutuu korkein mahalaukun syövän riski kehityksen [25].
Saba
Expression of sialyyli-dimeerisen-Lewis x glykosfingolipidikertymäsairauksiin ylössäädellään kun infektio helikobakteeri
ja tulehdusta. Tämä molekyyli toimii myös reseptorin patogeenin ja sitoutuminen välittyy bakteerien OMP jäsen, saba [26]. Ei sitoutuminen gangliosidien saatiin kanssa Sābā-negatiivinen mutanttikanta käyttäen ohutkerroskromatografiaa overlay-määritys [27]. Infektio mahalaukun epiteelin syövän solulinja MKN45 H. pylori
ilmen- tymisen lisääntymisen ekspressiota koodaavan geenin β3 GlcNAc T5, joka on GlcNAc-transferaasi olennainen biosynteesin Lewis antigeenejä. Yliekspressio tämän geenin sekä MKN45 ja AGS mahalaukun adenokarsinooman solulinjoja johtaa ilmaus SABA ligandin, sialyyli Lex, mikä viittaa siihen, että H. pylori
voi moduloida reseptorin ilmentymisen [28]. Saba on tunnistettu hemagglutiniinia joka sitoutuu sialyloiduilla rakenteita löytyy pinnalla punasoluja ja on hyvä korrelaatio kantojen välillä siaalihappoa riippuvainen hemagglutinaatiota ja sialyyliryhmiä Lex sitova [29]. Kuten huomautuksia Baba, korkeatasoinen polymorfismin ilmoitettiin sialyyliryhmiä sitovat ominaisuudet joukossa kliininen Helikobakteeri
isolaattien, mikä viittaa siihen, että Saba sopeutuu isäntä riippuen limakalvon sialylaatiota mallia infektoituneen yksilön [29]. Saba on myös osoitettu välittävän sitoutumista H. pylori
on sialyloitu ryhmiä on soluväliaineen proteiini laminiinin [30].
Alpa /B
Kaksi voimakkaasti homologisten geenien kutsutaan alpa
ja alpB
sävytti ja osoitettu koodaavat kiinteä OMP. Tarttuvuus kokeet osoittivat, että ne ovat mukana myös tarttumista helikobakteeri
ihmisen mahalaukun kudosbiopsioista [31]. OMP ilmentymisen profilointi 200 kantojen Saksasta paljasti, että lähes kaikki kliiniset isolaatit tuottanut Alpa ja AlpB proteiineja toisin kuin monissa muissa OMP, jotka on tuotettu hyvin vaihteleva hinnat [32]. Äskettäin sekä ALPA ja AlpB proteiinien on osoitettu sitoutuvan hiiren laminiinin vitro
ja plasmidissa alpa
siirrettävä laminiinia sitovaa kykyä E. coli
[33]. Mikään muu sitoutumisosapuolista tai reseptoreja alpa ja AlpB ei vielä ole tunnistettu. Alpa /B l
ocus on myös osoitettu vaikuttavan isäntäsolun signalointi ja sytokiinien tuotantoa, kun infektio. Poistaminen ALPA /B
geenit vähensi IL-8 induktion aikana infektio-Aasian muttei Länsi helikobakteeri
kantoja [34]. Alpa /B
mutanttien huonosti asettuneet vatsat C57BL /6 ja liittyi pienempi limakalvon tasoilla aiheuttama KC (hiiri nimi ihmisen IL-8) ja IL-6 [34]. Toisin kuin nämä tulokset, toisessa tuoreessa tutkimuksessa alpa
ja alpB
geenin mutantteja helikobakteeri
SS1 aiheuttama enemmän vaikea tulehdus kuin emokannassa infektoiduissa antilooppirotilla [33].
OipA
OipA (ulomman tulehduksellinen proteiini A), jota koodaa hopH
-geenin, identifioitiin aluksi pinnan proteiini, joka edistää IL-8 tuotantoa on T4SS-riippumaton tavalla [35]. OipA ilmentyminen helikobakteeri
osoitettiin merkitsevästi yhteydessä läsnäolo pohjukaissuolihaavan ja mahasyövän, korkea helikobakteeri
tiheys, ja vakava neutrofiilikeräytymän [36]. Myöhemmät tutkimukset havaittiin, että hopH
knockout-mutantti kantojen kiinni huomattavasti vähemmän mahalaukun syövän solulinjat, AGS ja Kato-III, kuin villityypin kannat, ja komplementaatiota hopH
geeni palauttaa tarttumisen ominaisuudet hopH
mutantti [37]. Läsnäolo oipA
on myös osoitettu selvästi parantaa IL-8 in vitro
vaan ainoastaan ​​läsnä ollessa cag
PAI [32]. Edelleen oivalluksia tuli tarttumistutkimuksia enintään 52 viikkoa mongoliangerbiili mallin järjestelmään. Kaikki tartunnan gerbiilit kehitetty gastriitti; kuitenkin, tulehdus oli merkittävästi heikennetty tartunnan saaneiden eläinten kanssa ΔcagA
, mutta ei ainoa ΔvacA
tai ΔoipA
kantoja [38]. Kuitenkin inaktivointi oipA
vähentynyt ydinvoiman lokalisoinnin β-kateniinin, tekijä osallistuu transkription säätely ylöspäin geenien osallisena syövän synnyn, ja vähensi syövän gerbiilit. OipA ekspressio havaittiin merkitsevästi useammin keskuudessa helikobakteeri
kantoja eristettiin ihmisen potilaalla on mahasyöpä esiasteleesioita vs. henkilöiden gastriitti yksinään [38]. Isäntä reseptori OipA kuitenkin, on edelleen tuntematon.
HopZ
hopZ
geeni koodaa proteiinia, jonka osoitettiin immunof- sijaitsevan pinnalla bakteerien. Poistogeeninen mutanttikanta osoitti vähensi sitoutumisen AGS solulinja, verrattuna vastaavaan villityypin kantaan [39]. Ei tuoteta HopZ ei vaikuttanut kykyyn bakteerin kolonisoida vatsat marsujen [40]. Kuitenkin rooli HopZ in kolonisaatio in vivo
on hiljattain ehdotettu poistaminen hopZ
vähensi kykyä H. pylori
selviytyä alkio-vapaa siirtogeenisiä hiirimallissa krooninen atrofinen gastriitti [41 ]. Lisäksi yksi harvoista todettuja helikobakteeri
eristettyjen kantojen tartunnan vapaaehtoisilla oli OFF /ON kytkin vaiheittain muuttuva hopZ
geeni viittaa vahva in vivo
valinnan HopZ aikana kolonisaation [42]. Samanlainen OipA, isäntä reseptorin HopZ ei ole vielä tunnistettu, ja tulee olemaan merkittävä haastava tavoite tulevalle tutkimukselle.
Rooli CAG
PAI solun tarttumiseen ja T4SS toiminta
kokoonpano H. pylori
T4SS laite
T4SS on cag
PAI kuuluu suuri joukko transmembraanisen kuljettajat, jotka syntyperäisesti liittyvät plasmidi-DNA: konjugaatio järjestelmät gram-negatiivisten bakteerien, ja on todettu monissa patogeenisen ja ei- taudinaiheuttajat [9, 43, 44]. Vaikka evoluution säilytetty, T4SSs ovat toiminnallisesti heterogeeninen suhteen sekä toimitetun alustan (DNA-proteiini kompleksit tai proteiinit) ja mukana vastaanottajat. Vastaanottajat voivat olla joko bakteereja eri tai samaa lajia, tai lajien muista kuningaskuntia mukaan lukien kasvit, sienet ja nisäkässolut. Sitä paitsi H. pylori
, T4SSs on löydetty myös Agrobacterium
, Legionella
, Bartonella, Bordetella
ja muita taudinaiheuttajia, ja koostuvat yleensä selkeitä Virb /D proteiineja. Viimeksi mainituissa VirB1-VirB11 komponentteja ja ns kytkentä tekijään, NTPaasi VirD4. Agrobacterial T-DNA-järjestelmä on prototyyppi T4SS kuljettajan ja sen Virb proteiinit on luokiteltu kolmeen ryhmään: (i) oletetun ytimen tai kanavan alayksiköitä (VirB6-10), (ii) energinen komponentit (jäljempänä NTPases VirB4 ja VirB11) ja (iii) pilus liittyvien proteiinien (VirB2, ja mahdollisesti VirB3 ja VirB5). VirB1 on ehdotettu transglykosylaa- rajoitetun lyysin Mureiini kerroksen klo T4SS asennuspaikalle kalvoon [45, 46]. Siinä tapauksessa, että H. pylori
T4SS, kaikki ortologeja 11 Virb proteiineja ja VirD4 sekä joitakin lisävaruste tekijöitä on tunnistettu koodata cag
PAI [10, 47, 48]. Mutageneesi kaikkien yksittäisten CAG
PAI geenejä paljasti ainakin 14 olennaista ja kaksi lisävarustekomponentit taas jotkut muita geenejä ei tarvita suonensisäinen CagA [9, 49, 50]. Toiminto monista lisävaruste T4SS tekijöitä ei ole vielä selvä, mutta rooli CagF ja CagD äskettäin selvitetty. CagD näyttää toimia mahdollisena monitoiminen komponentti T4SS, joka voi olla mukana CagA injektiona sisempi kalvo ja voi paikallistaa ulkopuolella bakteerit edistää muita vasteita isäntäsoluissa [51]. Lisäksi, CagF on kaperonia muistuttava proteiini CagA, joka sitoutuu lähellä karboksipään eritystä motiivi efektoriproteiinia, joka on tärkeä sen translokaation jonka T4SS [52, 53]. Lisätutkimukset käyttäen hiivan kaksi-hybriditeknologia, fraktiointi ja immunosaostus lähestymistapoja tunnistaa selektiivisiä vuorovaikutuksia lukuisten CAG
PAI proteiineja, jotka on todennäköisesti tärkeä rooli varhaisessa T4SS kokoonpano vaiheet [50, 54].
Crystal rakenne T4SS ydin monimutkainen ja useita CAG
PAI proteiineja
merkittävä panos nykytietämyksen T4SS nanomachineries bakteereissa tuli päätöslauselman kiderakenteet T4SS-core plasmidista pKM101 [45, 55]. Kolme proteiinia (VirB7, VirB9 ja VirB10) koota osaksi ~ 1 megadalton rakenne ulottuu sisemmän ja ulomman kalvoja. Tämä ydin rakenne koostuu 14: sta kunkin proteiinien ja muodostaa kaksi kerrosta, lisäämällä sisä- ja ulkokalvon, vastaavasti [45]. Kiderakenne on ~ 0,6 megadalton ulomman kalvon kompleksi, joka sisältää koko O kerros ratkaista tarkempia [55]. Vertailu rakenteiden osoittaa konformaatiomuutoksiin säännellä T4SS kanavan avaaminen ja sulkeminen, jotka voivat olla mukana kuljetuksessa efektorimolekyylien [45, 55]. Näiden lisäksi suuria havaintojen kiderakenteet on neljä erillistä rakenne- CAG
PAI proteiineja on raportoitu. Rakenne VirB11 paljasti heksameerisen rengas kompleksoitu säätelyproteiinille HP1451, joka toimii gating tekijä sisempi kalvo, ehdotetaan selata suljettuja ja avoimia konformaatioita laukaisemana ATP-sitoutumisen ja ATP-hydrolyysin avulla, vastaavasti [56-58 ]. Kiderakenteet Rannikkotoimintaryhmät, 23-kDa proteiini koodattu hyvin säilynyt CAG
PAI geeni, jonka tarkka toiminta edelleen heikko, ja CagZ, 23-kDa proteiini osallistuu translokaatio CagA, on myös ratkaistu [59 , 60]. Lisäksi rakenteellisia karakterisointi CagD osoitti, että se on olemassa kovalenttinen dimeeri, jossa kukin monomeeri taittuu yhtenä domeenin, joka koostuu kolmesta α-heliksejä ja viisi β-säikeiden [51]. Lisäksi rakenne CAGL on mallinnettu perustuu kiderakenne saatavilla TRAC of pKM101, toisen VirB5 ortologi [47]. CAGL näyttää muodostavan kolme α-heeliksnipun rakenne altistuvat domain, joka on yhtäpitävä sen julkaistun ympyrädikroismilla (CD) spektri, joka paljasti ~ 65% kierteiset sekvenssit [61].
Lopuksi 2,2-kristallin rakenteen karboksipään osan CagA monimutkaisia ​​ja yksi sen solukohteita, ihmisen kinaasi Par1b /Mark2, äskettäin ratkaistu [62]. CagA peptidi vuorovaikutuksessa kinaasi laajennetuksi kelan. Näkyvä 14 aminohapon peptidi, sekvenssi ulottui "FPLKRHDKVDDLSK" aihe, sekvenssi esiintyy kahdesti kiteytettyä CagA konstrukti. Tämä CagA peptidi nimettiin MKI (for Mark2 estäjä) analogisesti PKI, hyvin kuvattu peptidi-inhibiittori proteiinikinaasi A. Mielenkiintoista on, että tapa, jolla MKI sekvenssi CagA sitoutuu substraattiin sitova uurre on Par1b /Mark2 muistuttaa tapaa, jolla PKI sitoutuu ja estää PKA. Yhdessä ensimmäinen CagA alusrakenteen paljasti, että se jäljittelee isäntäsolun kinaasin substraatteja käyttäen lyhyttä MKI peptidin liittää alustaan ​​sitoutumiskohtaa Par1b /Mark2 [62]. Kuitenkin pistetään CagA myös vuorovaikutuksessa monien muiden isäntäsolun proteiineista, mukana useita signalointikaskadien (kuvio 1A), joita käsitellään toisaalla [7, 8].
Rakenne T4SS laitteen elävien helikobakteeri

Electron microcopy infektoimaan H. pylori
on osoittanut, että kokoonpano T4SS indusoituu sen jälkeen, kun isäntäsolun kosketuksessa, ja se edustaa neulan kaltainen rakenne, joka ulottuu bakteerin ulkokalvon, jota kutsutaan myös T4SS-pili [61, 63, 64 ]. Nämä pili ehdotetaan koostuvat Cagc, joka todettiin merkittävä VirB2 piliini alayksikön ortologi [65], mutta suora merkinnöistä pili, jossa α-VirB2 vasta-aineita ei ole vielä osoitettu. Tutkimukset käyttäen vasta-leimausta immunokulta ovat osoittaneet, että bakteeri ulokkeet koristeltu VirB10 (cagy) [64] ja VirB5 (CAGL) [61]. Cagy proteiinit ovat noin 250 kDa kooltaan ja voi vaihdella suuresti kooltaan kantojen ja muutokset koko aikana kolonisaation tietyn isännän. In-frame deleetioita tai päällekkäisyyksien uudelleenjärjestelyihin VirB10 voi heikentää vastaanottavassa vasta-tunnustus joka voi mahdollistaa immuunijärjestelmän kiertäminen [66]. T4SS-neula pohja voidaan värjätä vasta-aineita VirB7 (CAGT) ja VirB9 (CagW) proteiinit [63, 64]. Lisäksi immunokulta-värjäys osoitti, että läsnä CagA kärjessä lisäkkeet, joka tarjoaa ensimmäisenä suoria todisteita, jotka CagA voidaan todellakin toimitetaan kautta Pilus, havainto ei vielä raportoitu T4SS alustoille muissa bakteereissa [61]. Kuitenkin kuljetusta CagA läpi T4SS ehdotetaan tapahtuvan energiariippuvainen mekanismi stimuloidaan yhdenmukaistetun toiminnan NTPases VirB4, VirB11 ja VirD4 [46, 56, 67].
Olemassa kaksi T4SS-Pilus kokoonpano ehdottamat H. pylori
. Kuten edellä on esitetty, kaikki ortologeja 11 Virb proteiinit ja VirD4 on tunnistettu voidaan koodata cag
PAI sekä joitakin lisäproteiineja [10], joka johtaa T4SS samaan tapaan kuin agrobacterial T4SS (kuvio 1B, vasen). Mukaisesti näiden päätelmien, immunokulta-merkintöjä tutkimukset osoittivat, että kärjet T4SS Pilus on koristeltu CAGL /VirB5 [61], joka osoitti samanlaista jakautuminen VirB5 ortologeihin on T4SS Pilus Agrobacterium
[68]. Toisessa mallissa (kuvio 1 B, oikealla), on ehdotettu, että lisäkkeet H. pylori
kuuluvat paikallisesti tai kokonaan cagy [64] ja T4SS sisältää kaikki Virb komponentteja, paitsi VirB5 [50]. Merkillistä, cagy on erittäin suuri proteiini, joka sisältää kaksi transmembraaninen segmenttiä keskimmäisestä (kutsutaan myös toista domain) alttiina solunulkoiseen puolelle kuin hiusneula kaltainen rakenne [64]. Kuten edellä on kuvattu, VirB10 muodostaa sisemmän ytimen yhteiseen T4SS malli [45, 55], mutta H. pylori
cagy /VirB10 selvästi eroaa heidän kollegansa muissa T4SSs [69]. Siten lisätutkimukset ovat tarpeen tutkia, jos T4SS Pilus H. pylori
on enemmän samanlainen kuin Agrobacterium
(koostuu pääasiassa VirB2 ja VirB5 alayksiköt), tai jos se on valmistettu-up of cagy suurina pilus proteiinia, tai jos se on yhdistelmä sekä (kuvio 1 B).
toiminta T4SS riippuu käytetystä solun järjestelmän
Vaikka H. pylori
on vatsa-spesifinen taudinaiheuttajan ihmisillä, infektiotutkimuksia in vitro
ovat osoittaneet, että CagA voidaan injektoida monia eri solutyyppejä. Yhteenveto ihmisen solutyyppien kanssa raportoitu alttiuden ottoa T4SS toimitettujen CagA in vitro
on esitetty taulukossa 2. Suurin kriteeri onnistuneelle translokaatio tietyssä solussa on, että CagA läpikäy tyrosiinifosforylaatio (CagA PY) isäntä kinaasien Src ja Abl-perheen [70-73], joka on yleisesti seurataan solulysaateista tai immunoprecipiates (IP) käyttäen monoklonaalisia fosfotyrosiinivasta-spesifisiä vasta-aineita (taulukko 2). Mielenkiintoista, erilaiset tutkimukset huomattava merkittävä solutyyppispesifiselle eroja CagA PY tason infektion aikana ihmisen solulinjoissa. Lisäksi ruiskutetaan CagA PY on raportoitu joidenkin solutyyppien hiirillä ja apinoilla (taulukko 3), kun taas valittu muita solulinjoja ihmisistä, hamsteri tai koiran näytti olevan resistenttejä toteamiseen CagA PY (taulukko 4 ). Kontrolleina, in vitro
fosforylaatiota kokeilut CagA eri solulysaatteja osoitti, että kinaasit ovat aktiivisia ja voimakkaasti fosforyloituu CagA [74]. Siten vaihtelu CagA PY tasoilla infektion aikana ilmeisesti johtui eri CagA translokaation [74, 75]. On useita tilanteita, jotka saattavat selittää havaitun isäntäsolun spesifisyyttä. Yksi mahdollinen selitys on, että erityinen isäntäsolun tekijät saattavat olla tarpeen aktivoida T4SS. Tämä aktivointi voi toimia tasolla proteiinin ilmentymisen. Esimerkiksi tämä pätee tyypin III eritystä laitteessa Yersinia
lajien [76]. Kuitenkin CagA on yksi runsaimmin proteiinien proteomiin H. pylori
jopa ilman isäntäsolun kontaktiin [77] osoittaa, että translokaatiota prosessi on tukahdutettu, pikemminkin kuin CagA ilmaisu vaikutus. Huolimatta sen runsas esiintyminen, CagA ei erity supernatanttiin [78]. Tämä merkitsee älykäs resursseja säästäen strategia muistuttaa sen Shigella
lajeja, joissa efektoriproteiinit tallennetaan bakteerin sytoplasmassa ennen yhteydenottoa isäntäsoluissa. Jälkimmäisessä tapauksessa, translokaatio laukaisee eri tekijät, kuten soluväliaineen proteiinit, sappisuolojen tai Congo red [79]. Sen vuoksi ehdotetaan, että H. pylori
T4SS voidaan vastaavasti aktivoida tekijöitä ulkopinnalle spesifisten kohdesolujen [61] .table 2 Raportoitu fosforylaatio /injektio CagA ihmisen solussa linesa
Solun viiva
alkuperä
H.

• A novel oivallus Sentinel imusolmuke konsepti perustuu 1-3 positiivisen imusolmukkeen potilailla, joilla pT1-2 mahalaukun cancer
• Läsnäolo ja merkityksestä Helicobacter spp. mahalaukun limakalvon Portugalin dogs