Regulering av aktin cytoskjelettet i Helicobacter pylori-indusert migrasjon og invasiv vekst av mage epitel cells

regulering av aktin cytoskjelettet i Helicobacter pylori
indusert migrering og invasiv vekst av mage epitelceller
Abstract
Dynamisk omorganisering av aktin cytoskjelettet er en betydelig kjennetegn på Helicobacter pylori plakater (H. pylori
) smittet mage epitelceller som fører til cellemigrasjon og invasiv vekst. Tatt i betraktning de cellulære mekanismene, type IV sekresjon system (T4SS) og effektor protein cytotoxin-assosierte genet A (CagA) av H. pylori
er godt studert initiativtakerne tydelig signaloverføringsveier i vertsceller rettet mot kinaser, adaptere proteiner , GTPases, aktinbinding og andre proteiner som er involvert i reguleringen av aktin gitteret. I denne gjennomgangen, oppsummerer vi siste resultatene av hvordan H. pylori
funksjonelt samhandler med komplekse signalnettverk som styrer aktin cytoskjelettet av bevegelige og invasive mage epitelceller.
Nøkkelord
Helicobacter pylori
type IV sekresjon system CagA aktin cytoskjelettet omtale
kontinuerlig omstilling og omsetning av aktin cytoskjelettet er en fundamental prosess i regulering av celle adhesjon til nabocellene og ekstracellulære matriks (ECM), fagocytose, celle form eller migrasjon. Generelt eksisterer aktin i celler som monomere kuleformet aktin (G-aktin) og trådformede aktin (F-aktin), som er dannet ved polymerisasjon av G-aktin monomerer i en definert retningen. Et bredt spekter av oppstrøms signaliseringsmolekyler inkludert celleadhesjonsmolekyl E-cadherin, integriner, komponenter av ECM, eller stimuli slik som tumornekrosefaktor alfa (TNF-α) og lysofosfatidisk syre (LPA) er kjent i overføring av ekstracellulære signaler til aktin cytoskjelettet tillater raske reaksjoner på et skiftende miljø (figur 1A). Derfor ombygging av aktin cytoskjelettet arkitekturen er avhengig av en stor gruppe av signalmolekyler som bindes til aktin og modulere montering av aktin nettverk (se [1] for en omfattende oversikt). Figur 1 signaltransduksjonsveier som er involvert i reguleringen av aktin cytoskjelettet. (A) Dannelse av aktin-avhengige strukturer, slik som spennings fibre, fokal adhesjon, lamellipodia, og filopodia blir styrt av celleoverflatemolekyler som strekker seg fra E-cadherin og integriner til reseptorer for små komponenter (f.eks
. TNF-α eller LPA) å tillate overføring av ekstracellulære stimuli til aktin cytoskjelettet. Rho GTPases RhoA, Rac1, og Cdc42 er sentrale elementer i reguleringen av aktin filamenter. Rac1 og Cdc42 indusere aktin polymerisasjon gjennom WASP /WAVE familiemedlemmer og WIPs stimulere Arp2 /3-komplekset. RhoA regulerer Dia1 /profilin og ROCK /MLC veier for å fremme polymerisasjon av F-aktin. (B) Focal voksninger er viktige strukturer i knytte ECM til intracellulære aktin cytoskjelettet via a og p inte heterodimerer. Den ekstracellulære delen av integriner bindes til proteiner av ECM, mens det intracellulære domenet rekrutterer et bredt spekter av intracellulær signalisering (FAK, Src, etc
.) Og adapter proteiner (Talin, paxillin, vinculin eller p130CAS, etc
.) for å koble aktin cytoskjelettet.
Blant aktin-avhengige cellulære prosesser, krever effektiv cellemigrasjon en koordinert omorganisering av aktin gitteret i bevegelige celler. Polymeriseringen av F-aktin ved cellefremspring utløser dannelsen av arklignende lamellipodia og stavlignende filopodia skyve migrerende celler [2, 3]. I tillegg dannelsen av kontraktile strukturer gjennom interaksjon av aktin med myosin II trekker cellekroppen over ECM. Disse prosesser involverer et bredt spekter av actin-bindende proteiner (f.eks cortactin, α-actinin, fascin, profilin, filamin, etc
.) Som bidrar til stabilisering aktin, bunting og forgrening, som danner et kompleks nettverk. Signalveier moduler aktin omorganisering er komplekse og har vært omtalt i flere gode anmeldelser [4-6]. Oppsummerer de viktigste funnene i en forenklet modell (figur 1A), signalveier initiert på reseptorer på celleoverflaten for å fremme ulike membran utstikkere sammen på Rho familie GTPases som de viktigste elementene i signaltransduksjon. En av de beste karakteriserte Rho GTPase familiemedlemmer er RhoA regulere dannelsen av stress fiber og brennvidde heft montering, mens Rac og Cdc42 er hovedsakelig involvert i membranen rusket og dannelse av filopodia henholdsvis [4]. Rac1 og Cdc42 kan indusere aktin polymerisasjon gjennom medlemmer av Wiskott-Aldrich syndrom protein (WASP) familie og WASP-samspill proteiner (WIPs). WASP familie av aktin kjerne fremme faktorer (NPFs) inkluderer WASP, N-WASP og fire former for WASP verprolin homolog protein (WAVE). Gjennom en konservert C-terminale domene, WASP proteiner stimulere actin-relaterte proteiner 2/3 (Arp2 /3) kompleks aktivitet til nucleate aktin filamenter og å forlenge ved sine frie ender barbed. Stress fiber montering og sammentrekning er hovedsakelig induseres ved RhoA [7] som nevnt ovenfor, som styrer Dia1 /profilin for å fremme polymeriseringen av F-aktin [8]. En annen mekanisme involverer Rho-indusert Rho-assosiert serin /treonin-kinase (ROCK) som et viktig nedstrøms effektor for å indusere myosin lettkjede (MLC) fosforylering [9] (figur 1A).
Vanligvis kontraktile spennings fibrene fester seg til plasma membranen ved begynnende fokal adhesjon, som er stabilisert ved α og p-integrin heterodimere reseptorer (figur 1B). Bygge bro over ECM til aktin cytoskjelettet, integrinet ectodomain bindes direkte til ECM-proteiner (f.eks fibronectin), mens det intracellulære domenet er koblet til aktin cytoskjelettet via rekruttert adapter og signal proteiner, inkludert fokal adhesjonskinase (FAK), vinculin, Talin og paxillin [6]. Ved aktivering rekrutterer FAK ikke-reseptor tyrosin kinase c-Src til de fokale vedheft nettsteder for å fosforylere andre fokus vedheft proteiner som paxillin og p130 Cas fører til modne fokale sammenvoksninger (Figur 1b). Integriteten og modning av fokus vedheft komplekser syklus mellom montering på fremspringene og demontering i bakkant av trekkende celler; men de nøyaktige molekylære mekanismer ikke er helt forstått. I denne gjennomgangen, oppsummerer vi dagens funn på hvordan den menneskelige kreftfremkallende Helicobacter pylori plakater (H. pylori
) styrer vertscellen aktin cytoskjelettet å danne stresset fiber og deregulates vedheft komplekser å indusere endringer i cellen form, migrasjon og invasiv vekst.
H. pylori
induserer migrasjon og invasiv vekst av mage epitelceller
H. pylori
er en av de mest vellykkede humant patogen som koloniserer den gastriske slimhinnen epitelet i magen på omtrent 50% av verdens befolkning. Når ervervet og ikke utryddet av antibiotika, H. pylori
normalt vedvarer gjennom hele levetiden siden verten ikke er i stand til å fjerne infeksjonen. Bare et mindretall på 10-15% av smittede personer utvikler alvorlige mage sykdommer som i hovedsak er avhengig av bakterie uttrykt patogene og virulens faktorer, miljømessige determinanter og individuelle genetiske predisposisjoner (f.eks
. Polymorfismer av vertsgener som interleukin-1β (IL- 1β), IL-8, IL-10, runt relatert gen 3 (RUNX3), osv
.), noe som kan påvirke gastrisk atrofi og karsinogenese [10-12]. De fleste alvorlige komplikasjoner er inflammatoriske lidelser som involverer akutt og kronisk gastritt eller magesår og tolvfingertarmen, som til slutt kan resultere i Slimhinner Associated lymfevev (MALT) lymfom og magekreft [13]. Ifølge sin evne til å fremme kreft, H. pylori
ble klassifisert av Verdens helseorganisasjon som en klasse-I karsinogen [14].
H. pylori
patogenesen er avhengig av ekspresjon av bakterielle virulensfaktorer [10], som kan involvere komplekse cellulære responser av gastriske epitel-celler [15, 16]. Den vacuolating cytotoksin A (Vaca) utskilles av mange, om ikke alle, H. pylori
isolater og kan øke H. pylori
virulens skjønt dets pleiotrope funksjoner in vivo
. Vaca binder seg til mange overflate faktorer, blant annet den reseptor-lignende protein tyrosin fosfatase alfa- og beta (RPTPα og RPTPβ) presentert på vertsceller, og etter opptak, induserer membran anion-selektiv kanaler og poredannelse, apoptose og gigantiske vakuoler i vertsceller [ ,,,0],17]. Vaca er videre forbundet med inhibering av T-cellefunksjonen gjennom binding til integrin-reseptoren β2 [18, 19]. En annen viktig patogene faktor er cytotoxin-assosiert gen A (CagA), som har fått mye oppmerksomhet siden uttrykket er nært knyttet til utviklingen av alvorlige sykdommer in vivo product: [20, 21]. Den CagA
genet ligger innenfor CAG
patogenitet øya (CAG
PAI) region på bakteriens kromosom, som koder for proteiner som er viktige for struktur og funksjon av en IV sekresjon system spesialisert type (T4SS) [22, 23]. Viktigere er det blitt demonstrert at den cag
PAI-protein CagL betegner en T4SS-pilus forbundet adhesin for α5β1 integrin uttrykkes på den epiteliale vertscelleoverflaten. Binding av fibronektin-etterligning Arg-Gly-Asp (RGD) motivet i CagL molekylet til ß1 integrin er nødvendig for å translocate CagA inn i verts cytoplasma [24, 25]. Mange studier beskrevet som CagA-positive H. pylori
stammer er nært forbundet med utviklingen av akutt gastritt, pre-neoplastiske og neoplastiske lesjoner [26-29]. Årsaks assosiasjoner mellom CagA og dannelsen av neoplasi ble vist i mongolske ørkenrotte [30, 31] og i en transgen musemodell hvor CagA indusert neoplastiske transformasjoner in vivo product: [32].
Hos friske individer, mage epitel representerer effektive første barrierer mot patogener, som er tett tillukket ved koordinert regulering av epitelceller form, polaritet, celle-til-celle og celle-til-matrise-adhesjon. Samtidig med kolonisering av gastrisk slim, H. pylori
demonterer epithelial barrierefunksjonen til å indusere inflammatoriske responser og neoplastiske endringer avhengig av H. pylori
virulensfaktorer [33]. Dette kan gjøres lettere ved en omleiring av aktin cytoskjelettet som en sentral mekanisme i disse prosesser. Hjelpemiddel dette forslaget, H. pylori
induserer dannelsen av fremspring og massive spennings fibrene i dyrkede gastriske epitelceller ledsaget av tap av epiteliale morfologi og celle-til-celle-adhesjon fører til en mitogen-invasiv spredning fenotype in vitro
[33, 34] minner om vekstfaktor-indusert Epitelial-Mesenchymale Transition (EMT). EMT fenotype krever et komplekst morfogenetiske program startet ved endring av genekspresjon, tap av typiske epitel-egenskaper, og økningen av mesenchymale karakteristika [35], som kunne påvises i H. pylori
-colonized celler [36]. Under EMT, cellene mister sin polar, epitelial naturen og få en svært bevegelige, mesenchymale morfologi. Prinsipielt er EMT definert av (i) demontering av intercellulære overganger, (ii) omorganisering av aktin cytoskjelettet fra celle-celle og celle-matriks veikryss inn i protrusive og invasive pseudopodiekrave strukturer slik som aktin spennings fibre og aktin-avhengige fremspring av celle pseudopodia, (iii) og en økning av celle motilitet. Generelt har disse fremgangsmåter opptrer i synkron måte, men uavhengig av hverandre [35]. Følgelig er effektiv H. pylori
-formidlet cellemigrering en ekstremt komplisert koordinert prosess som initieres ved forlengelsen av lamellipodia ved den fremre kanten av cellen, montering av nye kontaktklebe komplekser, sekresjon av proteaser for å degradere kontakter i ECM støtter dannelsen av invadopodia, utvikling av kontraktile krefter og endelig demontering av fokale adhesjoner som fører til løsgjøring hale (figur 2) [34, 37]. Figur 2 Modell av trekkende epitelceller. For effektiv migrering, epitelceller utvikle nye aktin-avhengige fremspring som er forbundet til ECM via nylig monterte kontakt adhesjoner (røde) ved den fremre kant. Sekresjon av proteaser for å degradere ECM er nødvendig for å forlenge fremspringet inn i ECM å danne invadopodia. På halen, modnet fokale sammenvoksninger (grå) demontere for å lette bevegelsen av cellen kroppen i en definert retning.
Actin avhengig utstikket av pseudopodiekrave overflate extensions er et sentralt element i EMT-relaterte migrasjon av H. pylori
-colonized celler. Patogene H. pylori
stammer indusere en morfogenetiske program i ulike mage epiteliale cellelinjer som ligner egenskapene til EMT [36]. CagA-transfekterte celler invadere gjennom ekstracellulære matrise via
dannelsen av invasiv pseudopodia [38] indikerer at CagA kan indusere EMT i magekreftceller. Funksjonelt disse strukturene ligne invasive podosomes eller invadopodia, og viser en lignende avhengighet av matriks-metallproteaser (MMP) for invasjon. Til støtte for dette konseptet ikke-invasiv podosomes har vist seg å bli gradvis erstattet av invasiv invadopodia i EMT (figur 2) [39].
Adhesjon basert rom-tid-orkestrering av aktin-Polymerisasjon drevet invasive strukturer [40] er en funksjon av mange fysiologiske og patologiske hendelser. Spillerne i dette scenariet er mekanisk-følsomme molekyler som også er avhengige av integrin-mediert utenfor-in signalering kaskader og involverer mange av de samme spillerne (som ezrin, Abl, Src, etc
.) Som er nødvendig for H. pylori
indusert celle invasjonen i nabo vev [38, 41, 42]. Et vesentlig element som skiller invadopodia fra fokal adhesjon er moduleringen av cellens sekretoriske maskiner og det sentrale sekresjon av ECM-nedbrytende matriks-metallproteaser (MMP'er) som til slutt gjør at brudd av vev grenser [43]. De ultra funksjoner og intracellulære dynamikk H. pylori
indusert pseudopods er fortsatt dårlig definert, men en fremtidig identifisering av disse strukturene som invadopodia relatert cellulære fremspring ville ikke være en overraskelse.
Som infeksjon med CagA
-positive stammer av H. pylori
er tett forbundet med induksjon av adenokarsinom i ventrikkel målene highjacked av injisert CagA styrer sannsynlig pseudopod dannelse og invasjon av infiserte bevegelige celler. Faktisk har in vitro
studier vist at CagA binder adapter molekyl vekstfaktorreseptor bundet protein 2 (GRB2) [44], noe som kan knytte Abl og Src kinase signalering kaskader til MMP uttrykk og invadopodium formasjon [45] og kan dermed bidra til den setespesifikke dannelse av signaleringskompleksene som er nødvendige for cellemigrering og invasiv vekst. Interessant, H. pylori
induserer uttrykk for MMP-7 på lamellipodia bevegelige celler, som også ble utløst av aktivert RhoA og Rac [46], tyder på en nær sammenheng mellom ECM degradering, invasiv vekst og effektiv cellemotilitet. Kortikale cytoskjelett fungerer som et kraftsenter mellom ekstracellulære miljø og cytoplasma, og er posisjonert til å koordinere cellulære signal releer. Det kommer derfor ikke som noen overraskelse at cytoskjelett-assosiert kortikale proteiner har nøkkelroller i H. pylori
indusert cellemodulering. Mucin-lignende trans glykoprotein podoplanin kan også indusere EMT, cellemigrasjon og invasiv vekst ved å rekruttere ERM (ezrin, Radixin, Moesin) -familie protein ezrin, en organisator av kortikale cytoskjelett, til plasmamembranen. Dette samspillet er viktig for aktivering av RhoA /ROCK sti av podoplanin [47, 48]. I H. pylori
-infected mage epitelceller, blir ezrin defosforylert som kan være involvert i utvikling og metastasering av H. pylori-
indusert magekreft [49]. Ezrin er dobbeltrolle som en aktinbinding og GTPase stillas protein ytterligere identifiserer dette molekylkompleks som et viktig mål for å forstå de cytoskeletal rearrangementer som fører til migrasjon og invasiv vekst av infiserte epitelceller [49, 50].
Faktisk EMT -lignende fenotype av H. pylori
-infected epitelceller vertsceller medfører dannelse av fremspring og forlengelse. Snarere uheldige, ord som "spredning fenotype" eller "Hummingbird fenotype" i forbindelse med H. pylori
infeksjon har vært mye blitt synonymt med 'celle forlengelse' eller 'celle migrasjon ". Interessant nok, blir data akkumulere indikerer at celleforlengelse og motilitet er differensielt regulert av H. pylori
via uavhengige signaltransduksjonsveier [51]. Konsekvent observert, er det drastisk forlengelse av vertsceller strengt avhengig CagA injeksjon [52-54], mens H. pylori
indusert cellemotilitet er CAG
PAI-avhengige, men i stor grad CagA uavhengig [42, 51 , 55]. Å gjøre disse observasjoner mer komplekse data oppkonsentreres at CagA og Vaca funksjoner blir antagonisering hverandre i noen analyser. I henhold til en studie som viser at spesifikke Vaca varianter hemmet CagA avhengig celle forlengelse, CagA redusert Vaca-mediert apoptose og vice versa
, understreker de forstyrrende funksjoner av patogene faktorer uttrykt av H. pylori product: [56, 57] . Videre H. pylori
-expressed patogene faktorer kan differentially samhandle med vertsceller fører til forstyrrelser i mage epitel og bestemme utfallet av mage lidelser. Rapid vertscelleforlengelse og migrasjon er særlig tydelig i humane magecancerceller (f.eks AGS-celler) [53, 58, 59], bryst-kreftceller (f.eks MCF-7-celler) [42, 60], og en undertype av kaninnyre cellelinje MDCK [55, 61]. ble observert mildere og mindre uttalt utvikling av denne typiske fenotype i mage MKN-en, MKN-28 og HS-746T celler i tidlige faser av H. pylori
infeksjoner [15]. I form av celle morfologiske og synaptiske endringer, bare noen få rapporter om primær mage epitelceller er tilgjengelig [62, 63]. Viktigere, Krüger et al. demonstrert H. pylori
indusert motilitet og vekst av ex vivo
isolerte mage celler [63]. Tilgang til primære celler er begrenset; derfor er det viktig å undersøke observerte cellulære molekylære mekanismer in vivo
også. Så langt er det fortsatt spekulative hvis endringer i cellen morfologi faktisk bidra til H. pylori
-associated mage sykdommer, og med disse prosessene sannsynlig innflytelse vertsresponser under tiår med vedvarende H. pylori
infeksjoner.
Helicobacter pylori
induserte signaloverføringsreaksjonsveier som fører til en deregulert aktin cytoskjelettet uavhengig av CagA
Mens det er klart at H. pylori
induserer slående cytoskeletal forandringer i epitelceller, kjennskap til signaloverføringsreaksjonsveier er sjeldne. I serum-sultet celler, både CagA-positive og CagA-negative H. pylori
stammer mediert dannelse av aktin filamenter og lamellipodial strukturer [64] antyder aktivering av Rho GTPases. Faktisk har aktivering av Rac1 og Cdc42 blitt vist i H. pylori
-infected AGS-celler [65]. Mikroinjeksjon av inaktive Rac forhindret aktin cytoskjelett rearrangements i lamellipodial strukturer i H. pylori
-colonized celler [64]. Gjennom transfeksjon av dominant-negative og katalytisk aktive cDNA-konstruksjoner eller bruker godt karakterisert GTPase-målsøkende toksiner, CRK adapter proteiner, Rac1 og H-Ras, men ikke RhoA eller Cdc42 ble identifisert som viktige komponenter som fører til H. pylori
indusert celle forlengelse [66]. I samsvar med aktin polymerisasjon i H. pylori
-infected celler [64], aktivering av Rho GTPases oppstår uavhengig av CagA injeksjon, men tydeligvis krevde T4SS apparatet [65]. Siden CagL ble identifisert som en adhesin for α5β1 griner som er dekorert på tuppen av T4SS slik CagA injeksjon og β1 inte aktivisering [24], er det fristende å spekulere i at CagL representerer en lovende kandidat for å stimulere Rho GTPase aktivering også (Figur 3A). Denne hypotesen støttes av funn som CagL-belagte latexkuler stimulert membran ruffling via
inte-mediert aktivering av FAK og Src [24]. Et annet mulig scenario foreslår er OipA som en induserende faktor siden oipA
mutanter har blitt rapportert til mindre aktivere FAK antagelig uavhengig av CAG
PAI eller CagA [67]; men eksperimenter med recomplemented oipA
mutanter venter. Figur 3 Skjematisk oversikt over CagL og CagA-medierte signaloverføringsveier som er involvert i H. pylori-indusert celle-motilitet og forlengelse. (A) H. pylori
uttrykker CagL ved spissen av T4SS som direkte binder til integriner ß1 presenteres på mage epitelceller. Aktivert β1 inte stimulerer FAK og Src aktivitet i tidlige faser av H. pylori
infeksjoner. FAK phosphorylates paxillin på infeksjon som kan bidra til c-Abl-fosforylert Crk signalering, noe som kan være påvirket av SFK aktivitet via
paxillin eller p130CAS. FAK, SFKs og Abl kinase-mediert aktivering av Crk proteiner kan regulere aktin cytoskjelettet gjennom DOCK180 /Rac1 /WAVE /Arp2 /3 vei bidra til epitelceller migrasjon. (B) CagL-inte bindende fører til trans av H. pylori
sykdomsfremkallende faktor CagA i verts cytoplasma. CagA hurtig fosforylert av kinaser av Src-familie (SFK) og binder seg til et stort antall vertsceller faktorer (X) i sin fosforylert og ikke-fosforylert form. Tyrosin fosforylert CagA samhandler med Shp-2 og CSK å inaktivere FAK og Src i sene faser av H. pylori
infeksjon. Mens inaktivert Src erstattes av aktiverte Abl kinaser å opprettholde CagA fosforylering, fører inaktive Src til tyrosin defosforylering av Src målmolekyler ezrin, vinculin og cortactin. Cortactin er så serin fosforylert av H. pylori
-aktiverte ERK1 /2 kinaser, som avgjørende bidrar til celle forlengelse. Svarte piler, H. pylori
indusert direkte signalveier. Prikkete piler, H. pylori
indusert eller Src-mediert indirekte signalveier. Grey piler, inaktiverer signalveier. Rød pil, CagA injeksjon som den sentrale ledd i reguleringen av fokale sammenvoksninger. P, fosforylerte proteiner. X, vertscelleproteiner.
Β1 grin /FAK /Src svei overfører signaler til aktin cytoskjelettet via
paxillin, en viktig stillas-protein lokalisert i fokale adhesjoner [34]. I H. pylori
-infected celler aktivert FAK phosphorylates tyrosin 118 i paxillin protein (paxillin Y118) som var avgjørende for cellemotilitet svar på H. pylori product: [68]. Siden fosforylert paxillin Y118 binder adapteren proteinet V-crk sarcomavirus CT10 onkogen homolog (Crk) som reaksjon på celleadhesjon, blodplate-avledet vekstfaktor (PDGF) eller angiotensin II [69], H. pylori
- utløst paxillin Y118 fosforylering kan også fungere oppstrøms for aktivering av Crk /DOCK180 (dedicator av cytokinese) /Rac1 /WAVE /Arp2 /3 signaltransduksjonsbane i H. pylori
-infected celler, som har blitt påvist i en annen undersøkelse (figur 3A) [70]. Alternativt kan H. pylori
indusert Src aktivitet aktiverer p130 Cas fører til rekruttering av Crk kompleks; men en involvering av p130 Cas i H. pylori
formidlet cytoskeletal omorganisering fortsatt må bli demonstrert (figur 3A).
Regulering av CagA-mediert vertscelle forlengelse
H. pylori
indusert forandringer i cellemorfologi er dominert av den drastiske forlengelsen av epitelceller som involverer aktiv regulering av både aktin cytoskjelettet og fokal adhesjon. Encellede analyser antydet at H. pylori
-avhengig celle forlengelse kan være mediert av deregulerte fokale sammenvoksninger i stedet for aktin cytoskjelettet omorganisering. Stabiliserte fokal adhesjon forårsaker en defekt i celle tilbaketrekkings som fører til dannelsen av sterke strekkrefter på motile H. pylori
-infected celler [52]. CagA øker fosforylering og etterfølgende aktivering av myosin lettkjede (MLC) i et Drosophila modell [71]. Samtidig mispatterning av MLC resulterer i celle forlengelse på grunn av tilbaketrekking feil og avbrudd av epitelial morfologi og integritet. Basert på en fosfor-proteomikk analyse aktin-bindende protein vasodilator stimulert phosphoprotein (VASP) ble identifisert som samlokalisert med fokale sammenvoksninger av H. pylori
-infected celler [72]. Nedregulering av VASP uttrykk og hemming av VASP fosforylering blokkert celle forlengelse i respons til H. pylori
, men det ble ikke undersøkt om fosforylert VASP forstyrret demontering av fokale sammenvoksninger [72].
Betydningen av fokale sammenvoksninger for å fremme celleforlengelse er blitt understreket av det funn at β1 integrin-medierte injeksjon av CagA er viktig i ferd med celleforlengelse [24]. Ved trans, lokaliserer CagA på den indre membran av infiserte celler, hvor det er raskt fosforylert av de ikke-reseptor tyrosin kinaser c-Src, Fyn, Lyn og Ja av Src familien kinaser (SFK) [73, 74]. Fosforyleringsseter ble lokalisert i en Glu-Pro-Ile-Tyr-Ala-sekvensen (Epiya motiv), som eksisterer som forskjellige 1-5 gjentas, nemlig Epiya-A, Epiya-B, Epiya-C i Vest H. pylori
isolerer og Epiya-A, Epiya-B, Epiya-D i Øst-Asia stammer [75, 76]. Src-mediert CagA fosforylering (CagA PY) etterfølges av en rask inaktivering av Src-kinase-aktivitet, utløses ved binding av CagA til den C-terminale Src kinase (CSK) (figur 3B) [54, 58]. Src kinase inaktivering fører deretter til den defosforylering av Src-target-proteiner så som vinculin, ezrin og cortactin [49, 54, 77]. Faktisk tyrosinfosforylering av CagA PY sammen med den defosforylering av SFKs og deres målmolekyler er viktig i prosessen for regulering av aktin cytoskjelettet og fokal adhesjon som bidrar til de drastiske morfologiske endringer av H. pylori
- infiserte celler (figur 3B).
annen viktig molekyl i H. pylori
stimulert celle forlengelse er Shp-2 (src homologi 2 domene tyrosin fosfatase) (figur 3B). Analyse av ectopically uttrykt CagA og isogene fosforylering bestandig mutanter viste at CagA PY bindes direkte til Shp-2 som førte til en økning på fosfatase aktivitet Shp-2 [78, 79]. Den CagA /Shp-to-komplekset har også blitt påvist i mageslimhinnen av H. pylori
-positive pasienter med gastritt og tidlige stadier av magekreft [80]. Aktivering av Shp-2 fosfatase aktivitet har derfor blitt rapportert å inaktivere FAK i celler som ectopically uttrykke CagA [81]. I kontrast til aktivert FAK kan defosforylert FAK ikke være lokalisert i fokale voksninger, som kan støtte utviklingen av den langstrakte celle fenotype. I motsetning til denne observasjonen, CagL og OipA aktivere FAK i H. pylori
-infected celler [24, 67]. Nylig ble en ny funksjonell form av cortactin rapportert, noe som ytterligere understreker betydningen av cortactin som en viktig mediator i signaltransduksjonsveiene i H. pylori
-infected vertsceller (figur 3B). Etter Src-mediert tyrosin defosforylering, blir cortactin fosforylert på serin 405 (cortactin S405). Fosforylert cortactin S405 bindes sterkt til og aktiverer FAK. Cortactin S405 fosforylering ble formidlet av ERK1 /2 kinaser og kanskje felle aktivert FAK fører til en forstyrret omsetning av fokale sammenvoksninger (figur 3B) [82]. Dette er en av de første identifiserte mekanismene som forklarer hvorfor aktiveringen av mitogen-aktivert protein (MAP) kinaser via Rap1 GTPases [83] eller proteinkinaser C (PKCS) [84] som reaksjon på H. pylori
infeksjoner kan bidra til celle forlengelse [61, 70, 82].
i motsetning til defosforylert SFK målmolekyler, fosforylering av CagA PY er potent påført aktiverte Abl kinaser etter inaktivering av Src [60, 85]. Abl kinaser opprett CagA PY fosforylering og CagA PY-avhengige nedstrøms effekter, som fortsatt ikke fullt ut forstått. Interessant nok var det antydet at transfektert østasiatiske-type CagA indusert betydelig sterkere effekter på rottecellevekst enn den vestlige CagA [86], som er åpenbart tilskrives de ulike Epiya motiver og deres bindende affinitet til Shp-2 [75]. Som det er ikke klart om Src og Abl kinaser foretrekker forskjellige Epiya motiver eller viser lignende fosforylering slektskap, videre analyser er nødvendig for å undersøke SFK og Abl kinase-mediert CagA fosforylering.
Aktivert c-Abl dermed også phosphorylates Crk adapter proteiner [ ,,,0],60, 85], som har blitt rapportert til å interagere med CagA PY [70] binding av en stor CagA PY rekruttert proteinkompleks med signaltransduksjonsbaner mot aktin cytoskjelettet (figur 3B). Diverse, men koordinerte signaltransduksjonsveier sammen på CagA PY som en viktig sentral nøkkelmolekyl i H. pylori
formidlet celle migrasjon [76]. Foruten Shp-2 som først identifisert bindingspartner av CagA [78], mange flere bindingspartnere for fosforylert og ikke-fosforylert CagA har blitt identifisert i løpet av de siste årene, inkludert par1 /MARK, c-Met, PLCγ (fosfolipase C gamma), ZO-1 (Zonula okkludens-1), CSK (c-Src tyrosinkinase
), Gab1 (GRB-assosiert bindemiddel en
), CRK (CDC2-relatert protein kinase
) proteiner, GRB2, og celle adhesjon protein E-cadherin [10, 33]. Det er fortsatt uklart om en CagA molekyl kan binde seg til mer enn en interaksjon partner samtidig. Men for de fleste av disse identifiserte bindende proteiner kan det bli vist at de spiller en rolle i induksjonen av H. pylori
-avhengig sprednings fenotype
. Konklusjoner
Infeksjon av mage epitelceller med H. pylori hos vitro
induserer en sterk motilitet svar; imidlertid, er vår nåværende forståelse av den komplekse molekylære mekanisme som bidrar til denne fenotypen fortsatt rudimentære forstått. Selv om data er stadig økende indikerer at α5β1 integrin /CagA signalering er involvert i stabiliseringen av fokal adhesjon på baksiden av den bevegelige cellen, er det uklart hvordan disse prosessene kan skilles fra de cellulære mekanismene stimulerende montering av begynnende fokale adhesjoner og omleiring av aktin cytoskjelettet i forkant. Derfor, videre studier er nødvendig for å undersøke signaltransduksjonsveiene som styrer disse lokalt avgrensede områder i H. pylori
infiserte vertsceller in vitro
så vel som in vivo
, som kan ha konsekvenser for den fysiologiske balanse og integritet

• Tilbaketrukne ARTIKKEL: Felles påvisning av ERCC1, TUBB3, og TYMS veiledning utvalg av docetaxel, 5-fluorouracil og cisplatin (DDP) individuell kjemoterapi i avanserte magekreftpasienter
• Sammenligning av planter som brukes for hud og mageproblemer i Trinidad og Tobago med asiatisk Ethnomedicine