Mécanismes moléculaires de l'adhérence cellulaire de l'épithélium gastrique et l'injection de CagA par Helicobacter pylori

Mécanismes moléculaires de l'adhérence des cellules épithéliales gastriques et injection de CagA par Helicobacter pylori
Résumé
Helicobacter pylori
est un pathogène très réussie adapté uniquement à coloniser les humains. infections gastriques avec cette bactérie peuvent induire une pathologie allant de gastrite et les ulcères peptiques chroniques au cancer gastrique. Plus virulent H. pylori
isolats abritent de nombreuses adhésines bien connues (BABA /B, SABA, AlpA /B, OIPA et HopZ) et le cag
(gènes cytotoxine-associé) îlot de pathogénicité codant pour un système IV de sécrétion de type (T4SS). Les adhésines établissent un contact bactérien étroit avec les cellules cibles de l'hôte et l'T4SS représente un dispositif de pili aiguille pour la livraison de protéines effectrices dans les cellules cibles de l'hôte tels que CagA. BABA et SabA se lient à l'antigène de groupe sanguin et les protéines sialylées respectivement, et une série de composants T4SS dont CAGI, CAGL, réticent et CagA ont été montré pour cibler les β intégrine 1 récepteur suivie par l'injection de CagA à travers la membrane de la cellule hôte . L'interaction de CagA avec phosphatidylsérine membrane ancrée peut également jouer un rôle dans le processus de livraison. Bien que des progrès substantiels ont été réalisés dans notre compréhension actuelle de la plupart des facteurs ci-dessus, les récepteurs de la cellule hôte pour OIPA, HopZ et AlpA /B au cours de l'infection sont encore inconnus. Ici nous passons en revue les progrès récents dans la caractérisation des interactions des différentes adhésines et protéines T4SS structurelles avec des facteurs de la cellule hôte. La contribution de ces interactions à la colonisation et à la pathogenèse de H. pylori est discutée.
Mots-clés
Helicobacter pylori
adhésion adhésine récepteur intégrine type de signalisation IV sécrétion Présentation
H.
pylori colonise l'estomac d'environ la moitié de la population mondiale humaine, qui est associée à une maladie chronique, souvent asymptomatique gastrites chez tous les individus infectés. Selon différents critères, les maladies gastriques plus graves, y compris la maladie de l'ulcère gastro-duodénal peuvent survenir jusqu'à 10-15% des personnes infectées [1-3]. Les infections de H. pylori sont couramment diagnostiqués avec une forte réponse inflammatoire, mais les bactéries ont évolué de nombreux mécanismes au cours de l'évolution pour éviter la reconnaissance et l'approbation par les mécanismes de défense de l'hôte, et si non traitée avec des antibiotiques, ils peuvent persister pendant la vie. H. pylori
gastrite induite est le plus fort facteur de risque singulier pour développer des cancers de l'estomac; Cependant, seule une petite proportion d'individus infectés développent une tumeur maligne comme le tissu lymphoïde associé aux muqueuses (MALT) lymphome et l'adénocarcinome gastrique même [1-3]. adénocarcinome gastrique constitue la deuxième cause principale de décès associé au cancer dans le monde entier, et environ 700 000 personnes meurent de ce cancer chaque année [3]. Les résultats cliniques de l'infection par H. pylori
dépend d'un scénario très complexe hôte-pathogène diaphonie. Progression de la maladie est déterminée par divers facteurs, y compris la prédisposition génétique de l'hôte, le génotype bactérien et des paramètres environnementaux [1-3]. Les mécanismes cellulaires et moléculaires développés par H. pylori
pour saper les stratégies de défense de l'hôte ont fait l'objet d'intenses recherches dans le monde entier.
Souches
H. pylori cliniques sont très variées tant dans leur information et potentiel d'induire la pathogénicité génétique. Une myriade de facteurs bactériens ont été rapportés pour influencer la pathogénèse des infections à H. pylori. Il y a deux facteurs de virulence classiques exprimés par H.pylori
, la protéine codée par le CagA gènes associé à la cytotoxine îlot de pathogénicité (ACG
PAI) et de la cytotoxine vacuolisante (VacA). VacA sécrété peut déclencher diverses réactions, y compris la formation de pores dans la membrane de la cellule hôte, la modification de l'endo-lysosomale traite, vacuolisation cellulaire, l'inhibition des cellules immunitaires et de l'apoptose. Les activités de VacA sont mis en évidence dans plusieurs articles de revue [1-4] et ne seront pas abordés ici. Au milieu des années nonante, le cag
PAI a été entièrement séquencé à partir de divers H. pylori
souches et a trouvé pour représenter un élément d'insertion d'ADN de 40 kb dans le chromosome, qui est flanqué de 31 pb répétitions directes et transportant jusqu'à 32 gènes [5, 6]. Un grand intérêt scientifique se concentre sur la protéine CagA qui est présente dans les isolats les plus virulentes, mais elle est généralement absente dans les souches de H. pylori
moins virulentes. Ainsi, CagA sert de marqueur de virulence du PAI cag
[7, 8]. Le travail au cours des dix dernières années a montré que le cag
PAI code système de sécrétion de type IV (T4SS) qui injecte CagA dans des cellules cibles où elle interfère avec des cascades de signalisation cellule hôte multiple [9, 10]. D'autres mécanismes de pathogénicité associés à bien décrits comprennent entraîné flagelles clivage motilité bactérienne, la neutralisation de l'uréase à médiation par du pH, HtrA médiée par la E-cadhérine, la modification du cholestérol dans la cellule hôte, l'excrétion de vésicules de membrane externe et les réponses immunitaires aux peptidoglycanes dépendantes [ ,,,0],1-3, 11-13]. En outre, H. pylori
porte plusieurs adhésines de surface classique permettant l'adhérence serrée des bactéries aux cellules épithéliales gastriques. Ici nous passons en revue les différentes stratégies d'adhésion moléculaire de H. pylori
aux cellules cibles épithéliales gastriques qui facilitent la liaison bactérienne. Nous discutons également la structure et la fonction du T4SS, et comment il est en contact avec des facteurs de surface de la cellule hôte pour injecter la protéine CagA effecteur.
Rôle des adhésines du H. pylori classique
recherche intensive au cours des dernières années a montré que H. pylori
code pour un large éventail de différents facteurs d'adhésion, pour certains d'entre lesquelles le récepteur de la cellule hôte correspondante (s) ont été identifiées (Tableau 1). Les génomes de H. pylori à partir de diverses souches contiennent plus de 30 gènes codant pour les protéines de la membrane externe (OMP) qui ont été divisées en Hop (Helicobacter Les porines de la membrane externe), et les sous-groupes de Hor (lié houblon). La famille Hop de protéines comprend plusieurs adhésines bien décrites de H. pylori
tels que BABA, SabA, AlpA /B, HopZ et OIPA. Cependant, parmi les souches cliniques de H. pylori Le plus grande diversité dans l'expression des OMP existe. Ceci est pensé pour refléter une pression sélective pour l'adhésion bactérienne qui peut différer à la fois entre et au sein des individus infectés au fil du temps. Il a été démontré que certaines des molécules d'adhérence classiques décrits ci-après agissent conjointement avec les facteurs de l'cag
PAI afin de highjack plusieurs processus de la cellule hôte, y compris la transcription modifiée, les réarrangements du cytosquelette, l'ouverture des jonctions cellule-cellule, la survenue de l'inflammation et d'autres comme résumées dans un modèle simplifié (figure 1A) .Table 1 Caractéristiques des cag
PAI-indépendant et cag
PAI-dépendante cellule hôte adhérence factorsa
facteur bactérien
Signalé récepteur hôte
systèmes cellulaires utilisés
H. Les souches pylori de utilisée
méthodes appliquées

Références
BABA
groupe sanguin fucosylé antigènes Leb, et les droits de l'estomac tissus sections de H1
P466 , CCUG17875, A5, M019, 26695
RIA, Receptor asssay déplacement, analyse de Scatchard,
[14]
Leb, H1, A, Aleb et bLEB
- P466, CCUG17875, J99
Superposition des études de liaison avec [15]
Babb
Inconnu
glycoconjugués radiomarqués -
- -
- SabA
sialylé dimère Lewis x, antigène
sialyl Lea coupes de tissus de singe gastrique
CCUG17875, J99, 26695, SM165, humain et RIA et de l'analyse Scatchard
WU12 [26]
laminine
- J99 de Glycoconjugate études
[30]
OIPA
inconnu
AGS, KATO-III
B128, G27 de tests d'adhérence bactérienne
[37]
AlpA /B
laminine
- 26695, SS1
par cytométrie de flux, Biacore études de liaison, essai d'adhérence de surface
[33]
HopZ
Inconnu
AGS
essais ATCC43504, 342, 326/01
AGS adhésion cellulaire
[39]
CagA
β1 intégrine
GE11 vs GE11β1
P12
Y2H, PD avec magnétique perles, des études de liaison FACS, Biacore
[82] Les études de liaison
Phosphatidylserine
AGS
NCTC11637, CF, AB blocage, IF
[83]
CAGI
β1 intégrines
-
- Y2H, PD avec des billes magnétiques, FACS
[82]
CAGL
β1 intégrine
AGS, GD25 vs. GD25β1, HeLa, des fibroblastes de souris
P1, P12
études de liaison Biacore, la concurrence Peptide, des dosages d'adhésion cellulaire, AB blocage, CF
[61, 81]

β1 intégrine réticent
GE11 vs. GE11β1
P12
Y2H, PD avec des billes magnétiques, FACS
[82]
un abréviations: AB (anticorps); CF (fractionnement cellulaire); FACS (tri cellulaire activé par fluorescence); IF (co-localisation par immunofluorescence); PD (expériences pull-down); RIA (Test radioimmunologique); Y2H (levure de deux écran hybride).
Figure 1 H. pylori interactions avec les cellules épithéliales mettant en évidence le rôle des adhésines et le système de type IV sécrétion (T4SS) codée par cag PAI. (A) (1) H. pylori
adhésines médiate apical se liant aux récepteurs connus et inconnus sur l'épithélium gastrique et probablement aussi la transduction du signal direct comme indiqué. (2) La régulation positive des facteurs de transcription tels que NF-kB conduit à la production de cytokines pro-inflammatoires et des chimiokines. (3) La sécrétion de médiateurs au niveau des surfaces basolatéral attire les cellules immunitaires sur le site de l'infection. (4) Au contact de la cellule hôte, H. pylori
assemble T4SS pili à leur surface permettant la délivrance de molécules, CagA et peptidoglycane, du cytoplasme bactérien dans des cellules hôtes. cag
PAI protéines (CagA, CAGI, CAGL et réticent) interagissent avec les récepteurs intégrines. Interactions avec la phosphatidylsérine (PS) et le taux de cholestérol dans les radeaux lipidiques sont également impliqués dans les processus de T4SS. T4SS et CagA sont impliqués dans de nombreux effets cellulaires, notamment la perturbation des jonctions cellule-cellule (5), des réarrangements cytosquelettiques (6) et la signalisation nucléaire (7). (B) Deux modèles pour les machines T4SS assemblés dans H. pylori
sont proposés. Model-1 suppose des protéines VirB1-11, le facteur de couplage VirD4 et les facteurs accessoires tels que CAGF (un chaperon proposé de CagA) se réunissent de façon similaire à celle proposée pour A. tumefaciens
T4SS [10]. Modèle-2 suppose que le T4SS exige les mêmes protéines Virb /D: modèle-1 avec deux différences majeures. La surface de pili T4SS est recouvert (VirB10) réticent molécules et VirB5 est exclue [50]. H.pylori
VirB10 est une très grande protéine (~ 250 kDa) portant deux domaines transmembranaires pour former une structure en épingle à cheveux en boucle dans le pilus comme représenté sur [64]. immunomarquage de la région de boucle en réticent a indiqué que ce soit exposée à l'espace extracellulaire et est transporté vers la surface de pili par un mécanisme inconnu [64]. Abréviations: AJ (jonctions adhérentes); HtrA (exigence haute température Une protéase); (Antigènes Lewis B) Leb; MΦ (macrophage); NTP (nucléotide triphosphate); NPD (nucléotide diphosphate); P (groupe phosphate); SDL (-sialyle-Lewis × dimérique glycosphingolipides); TJ (de jonction serrée).
BABA
Le membre OMP BABA était l'adhésine de la première H. pylori découvert. BABA médie la liaison des bactéries aux antigènes Lewis B, Leb [14] et les résidus de fucose terminaux connexes trouvés sur le groupe sanguin O (antigène H), les antigènes A et B [15] qui sont exprimés sur la muqueuse gastrique. loci et allèles chromosomique multiples pour BABA ont été signalés à l'existence et l'activité de liaison Leb a été montré pour être facilitée par l'BabA2 allèle [14]. Cependant, des travaux plus récents suggèrent que les allèles de BabA1 ne se produisent que très rarement et sont difficiles à détecter [16] D'importants polymorphismes d'acides aminés existent entre les protéines BABA exprimées par différentes souches [17]. La diversité apparaît également par rapport à la liaison des souches Leb et d'expression de BABA, et une affinité de liaison A, B et O antigènes est en corrélation avec le groupe sanguin expression de l'antigène de l'hôte [15, 18]. Un gène Babb
étroitement lié, code pour un produit de traduction qui a N- significative et la similitude C-terminale à BABA. BABA
et Babb
sont presque identiques dans leurs 'et 3' 5 régions, mais il y a divergence de séquence dans leur région mi [19] indiquant que les régions variables centrales susceptibles codent des fonctions uniques. Beaucoup de Leb souches non contraignantes expriment BABA silencieuse
séquences de gènes qui peuvent devenir activés par recombinaison dans le locus de l'Babb formant chimérique Babb /A
gènes [20]. expression BABA in vivo
, cependant, semble être très dynamique. L'infection expérimentale de rhésus macaques, les souris et les gerbilles de Mongolie a entraîné la perte d'expression de BABA et Leb liaison [21, 22]. souches post-infection isolés à partir gerbilles contenaient une protéine de BabA2 qui a été modifiée par six acides aminés de la souche utilisée pour l'inoculation. des expériences de complémentation ont confirmé ces six résidus d'acides aminés sont essentiels pour la liaison à des antigènes de groupes sanguins fucosylées [22]. Dans une étude récente, l'infection expérimentale de gerbilles de Mongolie a abouti à une absence totale d'expression de BABA à six mois après l'infection. Perte d'expression de BABA est attribuable au nucléotide changements au sein du gène de l'BABA qui ont abouti à un produit de traduction de BABA tronquée [23]. l'adhésion de BABA-médiée de H. pylori
Leb sur la surface des cellules épithéliales a été montré in vitro
, en utilisant Leb cellules transfectées MDCK, et in vivo
, en utilisant l'infection des gerbilles de Mongolie, d'augmenter cag pathogénicité
PAI-dépendante H.pylori en déclenchant la production de cytokines pro-inflammatoires et des facteurs liés précancéreux-[24] (figure 1A). Ainsi, l'expression de l'adhésine de BABA semble étroitement relié à l'apparition de réponses de la cellule hôte T4SS-connexes in vivo
. La présence de BABA
est associée à cagA
et les allèles de vacA
, et les souches qui possèdent tous les trois de ces gènes encourent le plus grand risque de développement du cancer gastrique [25].
SabA
expression de sialyl-dimère-Lewis × glycosphingolipides est régulée à la hausse lors de l'infection par H. pylori
et de l'inflammation. Cette molécule agit également comme un récepteur pour l'agent pathogène et la liaison est médiée par l'élément OMP bactérien, SabA [26]. Aucune liaison à gangliosides a été obtenu avec une souche mutante SabA négatif en utilisant une chromatographie sur couche mince de recouvrement test [27]. L'infection de la lignée de cellules epitheliales de cancer de l'estomac MKN45 par H. pylori
expression régulée à la hausse du gène codant pour la GlcNAc β3 T5, une transférase GlcNAc essentiel pour la biosynthèse des antigènes de Lewis. Surexpression de ce gène dans les deux lignées de cellules d'adénocarcinome gastrique AGS MKN45 et conduisent à l'expression du ligand SabA, sialyl-Lex, ce qui suggère que H. pylori
peut moduler l'expression du récepteur [28]. SabA a été identifiée comme une hémagglutinine qui se lie à des structures sialylées trouvés sur la surface des globules rouges et il existe une bonne corrélation entre les tensions entre l'hémagglutination dépendant de l'acide sialique et sialyl-Lex de liaison [29]. Comme observations avec BABA, un niveau élevé de polymorphisme a été rapporté dans les propriétés de liaison sialyl entre H. pylori clinique
isolats, ce qui suggère que SabA adapte à son hôte en fonction du motif de la muqueuse de sialylation de l'individu infecté [29]. SabA a également été démontré que la médiation de liaison de H. pylori
à des fractions sialylées sur la laminine de la protéine de la matrice extracellulaire [30].
AlpA /B
Deux gènes fortement homologues appelés ALPA
et ALPB
ont également été caractérisé et représenté pour coder pour OMP intégrale. expériences d'adhérence ont indiqué qu'ils sont également impliqués dans l'adhésion de H. pylori
à des biopsies de tissus gastriques humaines [31]. OMP profilage de l'expression de 200 souches de l'Allemagne a révélé que presque tous les isolats cliniques ont produit les protéines ALPA et ALPB contrairement à beaucoup d'autres OMP qui ont été produits à des tarifs très variables [32]. protéines à la fois l'ALPA et ALPB ont récemment été montré pour se lier à la laminine de souris in vitro
et porté par un plasmide ALPA
conféré la capacité de laminine contraignant sur E. coli
[33]. Aucun autre des partenaires de liaison ou récepteurs pour AlpA et ALPB ont encore été identifiés. L'ALPA /B l
ocus a également été montré pour influencer hôte la signalisation cellulaire et la production de cytokines lors de l'infection. Suppression de Alpa /B
gènes réduit IL-8 induction lors de l'infection avec l'Asie orientale, mais pas avec les souches de Western H. pylori [34]. Les mutants
ALPA /B mal colonisé l'estomac de souris C57BL /6 et ont été associés à des niveaux inférieurs de la muqueuse KC induite (le nom de la souris pour l'IL-8 humaine) et l'IL-6 [34]. Contrairement à ces résultats, dans une autre étude récente ALPA
et les mutants de H. pylori
SS1 inflammation induite plus sévère du gène ALPB de que la souche parentale dans gerbilles infectées [33].
OIPA
OIPA (protéine inflammatoire extérieure a), codée par le gène de Hoph, a d'abord été identifiée comme une protéine de surface qui favorisait la production d'IL-8 dans un mode indépendant T4SS [35]. OIPA expression par H. pylori
a été montré pour être significativement associée à la présence d'ulcères duodénaux et le cancer gastrique, haute H. pylori densité
et neutrophiles sévère infiltration [36]. Des études ultérieures ont identifié que Hoph
knockout souches mutantes ont adhéré beaucoup moins à des lignées cellulaires de cancer gastrique, AGS et Kato-III, que les souches de type sauvage, et complémentation du gène de la Hoph rétablit les propriétés d'adhérence de la Hoph
mutant [37]. La présence de OIPA
a également été démontré pour améliorer nettement la production d'IL-8
in vitro, mais seulement en présence de la
PAI cag [32]. D'autres idées provenaient d'études d'infection jusqu'à 52 semaines dans le système de modèle de gerbille de Mongolie. Tous les gerbilles infectées gastrite développées; Cependant, l'inflammation a été significativement atténuée chez les animaux infectés par le ΔcagA
, mais pas le seul ΔvacA
ou ΔoipA des souches [38]. Cependant, l'inactivation de OIPA
diminué localisation nucléaire de β-caténine, un facteur impliqué dans la régulation transcriptionnelle des gènes impliqués dans la carcinogenèse, et réduit l'incidence du cancer chez les gerbilles. expression OIPA a été détectée significativement plus fréquemment chez les souches de H. pylori isolées chez des sujets humains avec des lésions précurseurs du cancer gastrique par rapport à des personnes souffrant de gastrite seul [38]. Le récepteur d'hôte pour OIPA reste cependant inconnu.
HopZ
gène The hopZ code pour une protéine qui a été démontré par immunofluorescence à se trouver sur la surface de la bactérie. Un KO souche mutante a montré significativement réduit la liaison à la lignée cellulaire AGS, par rapport à la souche de type sauvage correspondante [39]. Absence de production de HopZ n'a pas affecté la capacité de la bactérie à coloniser l'estomac des cobayes [40]. Cependant, un rôle à jouer dans la colonisation HopZ in vivo
a récemment été proposé que la suppression de hopZ
réduit la capacité de H. pylori
de survivre dans un modèle de souris transgénique exempt de germes de la gastrite atrophique chronique [41 ]. En outre, l'un des rares différences identifiées à H. pylori
souches isolées chez des volontaires infectés, était un interrupteur OFF /ON dans le hopZ de phase variable
gène suggérant une forte vivo
sélection pour HopZ pendant la colonisation [42]. Semblable à OIPA, le récepteur hôte pour HopZ n'a pas encore été identifié et sera un objectif difficile majeur pour la recherche future.
Rôle du cag
PAI dans la composition de l'adhésion cellulaire et la fonction T4SS du H. l'appareil de T4SS de pylori
le T4SS dans le cag
PAI appartient à un grand groupe de transporteurs transmembranaires qui sont héréditairement liés au plasmide ADN systèmes de conjugaison des bactéries Gram-négatives et ont été trouvés dans de nombreux pathogènes et non organismes pathogènes [9, 43, 44]. Bien que l'évolution conservée, T4SSs sont fonctionnellement hétérogène en ce qui concerne à la fois le substrat livré (complexes ADN-protéines ou protéines) et les destinataires concernés. Les bénéficiaires peuvent être des bactéries des différentes ou même espèce ou d'espèces provenant d'autres royaumes, y compris les plantes, les champignons et les cellules de mammifères. Outre H. pylori
, T4SSs ont également été trouvés dans Agrobacterium
, Legionella
, Bartonella, Bordetella
et d'autres agents pathogènes, et se composent généralement d'un ensemble distinct de protéines Virb /D. Ces derniers comprennent les composants VirB1-VirB11 et le facteur que l'on appelle couplage, le NTPase VirD4. Le système T-ADN agrobactéries est le prototype d'un transporteur T4SS et ses protéines Virb ont été classés en trois groupes: (i) le noyau ou canal sous-unités putatives (VirB6-10), (ii) les composants énergétiques (l 'NTPases VirB4 et VirB11) et (iii) les protéines de pili associés (VirB2, et éventuellement VirB3 et VirB5). VirB1 est un transglycosylase proposé pour la lyse limitée de la couche de muréine au niveau du site d'assemblage T4SS dans la membrane [45, 46]. En cas de H. pylori
T4SS, tous les orthologues des 11 protéines Virb et VirD4 ainsi que certains facteurs accessoires ont été identifiés pour être codé par le cag
PAI [10, 47, 48]. Mutagenèse de tous les cag individuels
gènes PAI révélé au moins 14 essentielle et deux composants accessoires tandis que d'autres gènes ne sont pas nécessaires pour injecter CagA [9, 49, 50]. La fonction de nombreux facteurs de T4SS accessoires est pas encore clair, cependant, le rôle de CAGF et CAGD a récemment été élucidé. CAGD semble servir en tant que composant multifonctionnel potentiel du T4SS qui peut être impliqué dans l'injection CagA à la membrane interne et peut localiser en dehors des bactéries pour promouvoir d'autres réponses dans des cellules hôtes [51]. En outre, CAGF est une protéine chaperon pour CagA qui se lie à proximité de la sécrétion de motif carboxy-terminale de la protéine effectrice, ce qui est important pour la translocation par le T4SS [52, 53]. D'autres études utilisant la levure technologie double-hybride, le fractionnement et immunoprécipitation approches identifiées interactions sélectives de nombreuses cag
protéines PAI qui sont susceptibles d'avoir un rôle important dans les premières étapes d'assemblage T4SS [50, 54].
Cristal structure du T4SS complexe de base et plusieurs cag
protéines PAI
Une contribution majeure à nos connaissances actuelles au sujet nanomachineries T4SS chez les bactéries est venu de la résolution des structures cristallines de la T4SS-core du plasmide pKM101 [45, 55]. Trois protéines (VirB7, et VirB9 VirB10) assemblent pour former une structure mégadaltons ~ 1 enjambant les membranes interne et externe. Cette structure de base est composée de 14 copies de chacune des protéines et forme deux couches, en insérant dans la membrane interne et externe, respectivement [45]. La structure cristalline d'un complexe d'environ 0,6 mégadaltons membrane extérieure contenant la couche de O entière a été résolue à une résolution plus élevée [55]. Comparaison des structures pointe vers des changements conformationnels de régulation canal ouverture et la fermeture T4SS, qui pourraient être impliqués dans le transport des molécules effectrices [45, 55]. En plus de ces principales conclusions, les structures cristallines de quatre individuelle structurelle cag
protéines PAI ont été rapportés. La structure de VirB11 a révélé un anneau hexamérique complexés avec le HP1451 protéine régulatrice, qui fonctionne comme un facteur de déclenchement dans la membrane interne, proposée pour faire défiler conformations fermée et ouverte comme déclenchée par liaison à l'ATP et de l'ATP-hydrolyse, respectivement [56-58 ]. Les structures cristallines de l'ACES, une protéine de 23 kDa codée par un cag bien conservé
gène PAI dont la fonction exacte reste insaisissable, et CagZ, une protéine de 23 kDa impliquée dans la translocation de CagA, ont également été résolus [59 , 60]. En outre, la caractérisation structurale des CaGd a indiqué qu'il existe sous la forme d'un dimère covalent, dans lequel chaque monomère se replie comme un seul domaine qui est composé de trois hélices alpha et cinq brins ß [51]. En outre, la structure de CAGL a été modélisée sur la base de la structure cristalline disponible à partir de TRAC de pKM101, un autre VirB5 orthologue [47]. CAGL semble former une structure de faisceau de trois α-hélicoïdale avec un domaine exposé, qui est en accord avec son dichroïsme circulaire publiée (CD) spectre qui a révélé ~ 65% de séquences hélicoïdales [61].
Enfin, le cristal de 2,2 Å structure d'une partie carboxy-terminale de CagA en complexe avec l'une de ses cibles cellulaires, la kinase Par1b /MARK2 humaine a été récemment résolu [62]. Le peptide CagA a interagi avec la kinase comme une bobine d'extension. La séquence peptidique de 14 acides aminés visible enjambé le motif "FPLKRHDKVDDLSK", une séquence apparaissant deux fois dans la construction CagA cristallisé. Ce peptide CagA a été nommé MKI (pour MARK2 inhibiteur de la kinase) par analogie avec l'ICP, un peptide inhibiteur bien décrite de la protéine kinase A. Fait intéressant, la manière dont la séquence MKI de CagA se lie dans la fente de liaison au substrat de Par1b /MARK2 fait penser à la manière dont l'ICP se lie et inhibe la PKA. Pris ensemble, la première sous-structure CagA a révélé qu'il imite la cellule hôte des substrats de la kinase, en utilisant un peptide court MKI pour fixer au site de liaison de substrat de Par1b /MARK2 [62]. Cependant, injecté CagA interagit également avec de nombreuses autres protéines de la cellule hôte, impliqués dans plusieurs cascades de signalisation (Figure 1A), qui sont discutées ailleurs [7, 8].
Structure de l'appareil de T4SS en direct H. pylori

Electron microcopy d'infecter H. pylori
a démontré que l'assemblage du T4SS est induite après le contact de la cellule hôte et représente une structure en forme d'aiguille étendant à partir de la membrane externe bactérienne, également appelé T4SS-pili [61, 63, 64 ]. Ces pili sont proposées pour consister en CAGC, qui a été identifiée comme étant la plus grande sous-unité orthologue VirB2 piline [65] Cependant, le marquage direct des pili avec des anticorps α-VirB2 n'a pas encore été démontrée. Des études utilisant des anticorps avec marquage immunologique ont montré que les saillies bactériennes sont décorées par VirB10 (réticent) [64] et VirB5 (CAGL) [61]. protéines sont réticent à environ 250 kDa en taille et peuvent différer énormément en taille entre les souches et les changements de taille lors de la colonisation d'un hôte donné. En-cadre des suppressions ou des duplications réarrangements dans VirB10 peuvent entraîner une diminution de la reconnaissance d'anticorps de l'hôte qui peut permettre l'évasion immunitaire [66]. La base T4SS-aiguille peut être coloré avec des anticorps contre VirB7 (CAGT) et VirB9 (CAGW) protéines [63, 64]. En outre, immuno-coloration indique la présence de CagA à la pointe des appendices, fournissant la première preuve directe que CagA peut être en effet délivré par le pili, une observation non encore publiée pour les substrats T4SS dans d'autres bactéries [61]. Toutefois, le transport de CagA par le T4SS est proposé de se produire par un mécanisme dépendant de l'énergie stimulée par l'action concertée de NTPases VirB4, VirB11 et VirD4 [46, 56, 67].
Il existe deux modèles d'assemblage T4SS-pili proposés pour H. pylori
. Comme il est indiqué plus haut, tous les orthologues des protéines 11 virB et VirD4 ont été identifiés à coder dans le PAI cag
ainsi que des protéines accessoires [10], ce qui conduit à un modèle de T4SS similaire à celle de la T4SS agrobactéries (fig 1B, à gauche). Conformément à ces conclusions, les études immuno-étiquetage indiqué que les conseils de la pilus T4SS sont décorées avec CAGL /VirB5 [61], qui présentait une distribution similaire des orthologues VirB5 sur le pili T4SS dans Agrobacterium
[68]. Dans un second modèle (figure 1B, à droite), il a été proposé que les phanères chez H. pylori
sont couverts localement ou totalement par réticent [64] et le T4SS comprend tous les composants, à l'exception virB VirB5 [50]. Remarquablement, réticent est une très grande protéine contenant deux segments transmembranaires avec la région mid (aussi appelé le domaine de répétition) exposée au côté extracellulaire comme une structure en épingle à cheveux [64]. Comme décrit ci-dessus, VirB10 forme le noyau interne dans un modèle commun de T4SS [45, 55], mais H. pylori
réticent /VirB10 diffère clairement de leurs homologues des autres T4SSs [69]. Ainsi, des études complémentaires sont nécessaires pour étudier si le pili T4SS chez H. pylori
est plus semblable à celle de Agrobacterium
(principalement composé de VirB2 et VirB5 sous-unités) ou si elle est faite en place de pili majeure comme réticent une protéine ou si elle est un mélange des deux (figure 1B).
la fonction du T4SS dépend du système cellulaire utilisé
Bien H.pylori
est un pathogène spécifique de l'estomac chez l'homme, des études d'infection
in vitro ont montré que CagA peut être injectée dans de nombreux types cellulaires différents. Un résumé des types de cellules humaines avec une sensibilité rapportée pour l'absorption de T4SS-rendu CagA in vitro
est montré dans le tableau 2. Le critère majeur pour la translocation réussie dans une lignée cellulaire donnée est que CagA subit la phosphorylation sur tyrosine (CagA PY) par des kinases d'accueil de la famille Src et Abl [70-73], qui est couramment suivie dans les lysats cellulaires ou immunoprecipiates (IP) en utilisant des anticorps spécifiques de phosphotyrosine monoclonaux (tableau 2). Fait intéressant, diverses études ont noté des différences cellulaires spécifiques de type significatives dans CagA niveaux PY lors de l'infection de lignées cellulaires humaines. En outre, injecté CagA PY a été rapportée pour certains types de souris et des singes (voir le tableau 3) cellules, tandis que certains autres lignées cellulaires provenant d'êtres humains, un hamster ou un chien semblent être résistants à la détection de CagA PY (tableau 4 ). Comme témoins, in vitro
phosphorylation des expériences de CagA avec divers lysats cellulaires ont indiqué que les kinases sont CagA actifs et fortement phosphorylée [74]. Ainsi, la variation de CagA niveaux PY lors de l'infection évidemment résulte de différents niveaux de translocation CagA [74, 75]. Il existe plusieurs scénarios qui peuvent expliquer la spécificité de la cellule hôte observée. Une explication possible est que les facteurs spécifiques de la cellule hôte peuvent être nécessaires pour activer le T4SS. Cette activation peut fonctionner au niveau de l'expression des protéines. Par exemple, ceci est le cas pour l'appareil de sécrétion de type III de Yersinia des espèces [76]. Cependant, CagA est une des protéines les plus abondantes dans le protéome de H. pylori
même en l'absence de contact avec la cellule hôte [77] indiquant que le processus de translocation est réprimée, plutôt que d'un effet de l'expression de CagA. En effet, malgré sa présence abondante, CagA est pas sécrété dans le surnageant [78]. Cela représente une stratégie économe en ressources intelligente qui rappelle à Shigella de espèces, où les protéines effectrices sont stockées dans le cytoplasme bactérien avant de contacter les cellules hôtes. Dans ce dernier cas, la translocation est déclenché par une variété de facteurs, tels que les protéines de la matrice extracellulaire, des sels biliaires ou du rouge Congo [79]. Il a donc été proposé que le H. pylori
T4SS peut être activé de manière similaire par des facteurs spécifiques exposés à la surface des cellules cibles spécifiques [61] .Table 2 phosphorylation Signalé /injection de CagA dans lignesa humaine cellulaire
lignée cellulaire

Origin
H.

• Un nouvel aperçu du concept de ganglion sentinelle basé sur 1-3 noeuds positifs chez les patients avec pT1-2 cancer
• Présence et signification de Helicobacter spp. dans la muqueuse gastrique de la présence de dogs