Regulácia aktinového cytoskeletu v Helicobacter pylori
indukovanej migrácie a invazívne rast žalúdočných buniek epitelu
abstraktné
Dynamické preskupenie aktinového cytoskeletu je významným znakom Helicobacter pylori
(H. pylori
) infikované žalúdočné epitelové bunky, ktoré vedú k migrácii buniek a invazívnym rastu. S ohľadom na bunkových mechanizmov, sekrécia typu IV systém (T4SS) a efektor proteín cytotoxin spojené s gén A (ČAGA) H. pylori
sú dobre študované iniciátormi odlišný signálnych dráhach v hostiteľských bunkách zacielenia kináz adaptorové proteíny , GTPázy, aktínu viazanie a ďalšie proteíny podieľajúce sa na regulácii aktínu mriežky. V tomto prehľade sme sa zhrnúť najnovšie poznatky o tom, ako H. pylori
funkčne interaguje s komplexnou signalizačnej siete, ktorý riadi aktínu cytoskelet pohyblivých a invazívnych žalúdočných buniek epitelu.
Kľúčové
Helicobacter pylori
typ IV sekrečnú systém ČAGA Aktinová cytoskelet Review
kontinuálne reorganizácie a obrat aktinového cytoskeletu je základný proces v regulácii bunkovej adhézie na susedné bunky a extracelulárnej matrix (ECM), fagocytózy, tvar bunky alebo migrácie. Všeobecne platí, že existuje aktínu v bunkách ako monomérne guľové aktínu (G-aktínu) a vláknitého aktínu (F-aktínu), ktoré sa tvoria pri polymerizácii G-aktínu monomérov v definovanom smerovosťou. Široká škála proti prúdu signálnych molekúl, vrátane bunkovej adhézie molekúl E-cadherinu, integríny, zložiek ECM, alebo podnety, ako je napríklad faktor nekrotizujúci nádory alfa (TNF-alfa) a kyselina lysofosfatidová (LPA), sú známe v prenos extracelulárnych signálov na aktinového cytoskeletu umožňuje rýchle reakcie na meniace sa životné prostredie (obrázok 1A). Z toho dôvodu, remodelácia aktínu cytoskeletu architektúry závisí na veľké skupiny signálnych molekúl, ktoré sa viažu na a modulujú aktínu montáž aktínu siete (pozri [1] komplexného prehľadu). Obrázok 1 signálnych dráh zapojených do regulácie aktinového cytoskeletu. (A) Tvorba aktinových závislých štruktúr, ako sú stresových vlákien, fokálna adhézie, lamellipodia a filopodia je riadený molekúl bunkového povrchu v rozsahu od E-cadherinu a integrínov na receptory pre malé súčasti (napr
. TNF-a alebo LPA), čo umožňuje prenos extracelulárnych stimulov na aktinového cytoskeletu. Rho GTPases RhoA, Rac1 a Cdc42 sú kľúčovými prvkami v regulácii Aktinová vlákien. Rac1 a Cdc42 vyvolať aktínu polymerizácii cez WASP /WAVE členmi rodiny a WIPS povzbudzujúce komplex Arp2 /3. RhoA reguluje Dia1 /Profiline a skala /MLC cesty k podpore polymerizácie F-aktínu. (B) Fokálna adhézie sú dôležité štruktúry spájajúcej túto správu ECM intracelulárnej aktinového cytoskeletu prostredníctvom a a p integrínu heterodiméry. Extracelulárna časť integrínu sa viaže na proteíny ECM, zatiaľ čo intracelulárna doména regrutuje širokú škálu intracelulárnej signalizácie (FAK, Src, atď
.) A adaptorové proteíny (Talin, paxillinu, vinkulin, alebo p130CAS, atď
.) pre pripojenie aktinového cytoskeletu.
Medzi aktínu závislých bunkových procesov, efektívne migráciu buniek vyžaduje koordinovanú preskupenie aktínu mriežky v pohyblivých buniek. Polymerizácie F-aktínu v bunkových výčnelkov spôsobuje vznik doskového lamellipodia a tyčovitého filopodií tlačí migráciu buniek [2, 3]. Navyše, tvorba kontraktilných štruktúr prostredníctvom interakcie s aktínu myosin II ťahá telo bunky cez ECM. Tieto procesy zahŕňajú širokú škálu aktinových väzobných proteínov (napr cortactin, α-aktinín, Fascino, profilín, filamin, atď
.), Ktoré prispievajú k stabilizácii aktínu, zväzovanie a vetvenia, ktoré tvoria komplexnú sieť. Signálne dráhy modulačné aktínu preskupovaniu sú zložité a boli pokryté v niekoľkých výborných recenzií [4-6]. Zhrnutím najdôležitejšie zistenia v zjednodušenom modeli (obr 1A), signálne dráhy iniciované na receptory na povrchu buniek, aby podporovali odlišné membránové výčnelky zbiehajú na Rho rodinných GTPase ako kľúčových prvkov prenosu signálu. Jeden z najlepšie charakterizovať členmi rodiny Rho GTPázy je RhoA regulujúce tvorbu stresových vlákien a fokálnej adhézie montáže, zatiaľ čo Rac a Cdc42 sú najmä zapojené do membrány podchladenie a utváranie filopodia, v danom poradí [4]. Rac1 a Cdc42 môže vyvolať polymerizácie aktínu prostredníctvom členov (WASP) rodina Wiskottov-Aldrich syndróm bielkovín a WASP-interagujúce proteíny (WIPS). Rodina WASP aktinových faktorov tvorbou podpore (NPFS) zahŕňa WASP, N-WASP a štyri formy osy verprolin homológnej proteín (mikrovlnka). Prostredníctvom konzervované C-koncové domény, WASP proteíny stimulujú proteíny aktínu súvisiace 2/3 (Arp2 /3), komplexné činnosť, aby nucleate Aktinová vlákna a pre predĺženie na svojich voľných koncoch ostnatým. stužky vlákien napätia a kontrakcie sú prevažne vyvolané RhoA [7], ako je uvedené vyššie, ktorá ovláda Dia1 /profilín podporovať polymerizácie F-aktínu [8]. Ďalší mechanizmus zahŕňa Rho-indukovanej Rho-spojený serín /treonín kinázy (ROCK) ako dôležitý ďalej pôsobiacich efektorových k vyvolaniu myosin ľahkého reťazca (MLC) fosforylácie [9] (obrázok 1A).
Bežne kontraktilné stresových vlákien pripojiť k plazme membrána sa na vznikajúcich fokálnej adhézie, ktoré sú stabilizované a a p integrinových heterodimerních receptorov (obrázok 1B). Premostenie ECM aktinového cytoskeletu, integrín ektodomény priamo viaže na proteínoch ECM (napr fibronektínu), zatiaľ čo intracelulárna doména je spojená s aktinového cytoskeletu prostredníctvom prijatého adaptérom a signálnych proteínov, vrátane fokálnej adhézny kináza (FAK), vinkulin, Talin a paxillinu [6]. Po aktivácii, FAK regrutuje non-receptora tyrozínkinázy c-Src na kontaktných miestach, aby priľnavosť fosforylovať ďalšie fokálnej adhézne proteíny ako paxillinu a P130
Cas čo vedie k zrieť fokálnej adhézie (Obrázok 1B). Integrita a zrenie fokálnej adhéznej komplexov cyklu medzi montáže u výstupkov a demontáž na odtokovej hrane migrujúcich buniek; Avšak presnú molekulárne mechanizmy nie sú úplne známe. V tomto prehľade sme sa zhrnúť doterajšie poznatky o tom, ako ľudský karcinogén Helicobacter pylori
(H. pylori
) riadi hostiteľskú bunku aktínu cytoskelet tvoriť stresová vlákna a dereguluje adhéznych komplexov s cieľom vyvolať zmeny v tvare bunky, migrácia a invazívne rast.
H. pylori
vyvoláva migráciu a invazívne rast žalúdočných buniek epitelu
H. pylori
je jedným z najúspešnejších ľudský patogén, ktorý kolonizuje žalúdočnú výstelky epitelu v žalúdku asi 50% svetovej populácie. Potom, čo získal, a nie odstránená antibiotikami, H. pylori
zvyčajne pretrváva po celú dobu životnosti, pretože hostiteľ nie je schopný vyčistiť nákazu. Iba menšina 10-15% nakazených jedincov vyvíja ťažké žalúdočné choroby, ktoré závisieť predovšetkým na bakteriálne vyjadrené patogénnych a faktorov virulencie, environmentálnych faktorov a individuálnej genetickej predispozície (napr
. Polymorfizmy hostiteľských génov, ako je interleukín-1β (IL 1β), IL-8, IL-10, gen zakrslík súvisiace 3 (RUNX3), atď
.), ktoré môžu mať vplyv žalúdočnú atrofiu a karcinogenéze [10-12]. Medzi najzávažnejšie komplikácií sú zápalové poruchy zahŕňajúce akútna a chronická gastritída alebo ulceráciu žalúdka a dvanástnika, čo môže nakoniec viesť k sliznice lymfóm asociovaný s lymfoidné tkanív (MALT) lymfómu a rakoviny žalúdka [13]. Podľa svojej schopnosti podporovať rakovinu, H. pylori
bola klasifikovaná Svetovou zdravotníckou organizáciou ako triedny Aj karcinogén [14].
H. pylori
patogenézy je závislá na expresii bakteriálnych faktorov virulencie [10], čo by mohlo zahŕňať komplexnú bunkovej odpovede žalúdočných epitelové bunky [15, 16]. Vacuolating cytotoxin A (Vaca) sa vylučuje mnoho, ak nie všetky, H. pylori
izoláty a môže zvýšiť H. pylori
virulenciu aj keď jeho pleiotropnej funkcií in vivo
. Vaca viaže na mnohých povrchových faktorov, vrátane receptorov, ako je proteín tyrozín fosfatázy alfa a beta (RPTPα a RPTPβ) uvedenej na hostiteľských bunkách, a po príjme, indukuje membránové aniónov selektívne kanály a tvorbu pórov, apoptózu a gigantické vakuoly v hostiteľských bunkách [ ,,,0],17]. Vaca je ďalej spojená s inhibíciu funkcie T-buniek prostredníctvom väzby na receptor integrínu β2 [18, 19]. Ďalším dôležitým faktorom je patogénny cytotoxin spojené s génom A (ČAGA), ktorý priťahuje pozornosť, pretože jeho expresie je úzko spojený s rozvojom závažných ochorení in vivo
[20, 21]. ČAGA
gén sa nachádza v CAG
patogenity ostrove (CAG
PAI), oblasť na bakteriálnym chromozóme, ktorá kóduje proteíny sú dôležité pre štruktúru a funkciu systému sekrécie IV špecializovaný typ (T4SS) [22, 23]. Dôležité je, že bolo preukázané, že bunda
PAI proteín CAGL predstavuje T4SS-Pilus spojenú Adhesin na α5β1 integrín exprimovaný na epiteliálny povrch hostiteľskej bunky. Väzba fibronektínu-napodobňujúci Arg-Gly-Asp (RGD) motívu v CAGL molekuly D1 integrín je nutné premiestniť ČAGA do cytoplazmy hostiteľskej [24, 25]. Mnoho štúdií bolo popísané, že ČAGA-pozitívne baktérie H. pylori
kmene sú úzko spojené s rozvojom akútnej gastritída, preneoplastické a neoplastické lézie [26-29]. Kauzativní asociácie medzi ČAGA a tvorbu nádorového ochorenia bola preukázaná v mongolských Gerbil [30, 31] a v transgénnym myšiam modelu, v ktorom ČAGA indukované nádorové transformácie in vivo
[32].
U zdravých jedincov, žalúdočné epitel predstavuje efektívnu prvý bariéry proti patogénom, ktoré je tesne uzavretých koordinovaným reguláciou epiteliálnych tvaru bunky, polarity, bunka-bunka a bunka-k-matica adhéziou. Súčasne s kolonizáciou žalúdočnej sliznice, H. pylori
demontuje epiteliálne bariérovú funkciu, ktorá spôsobí, zápalové reakcie a neoplastické zmeny závislé na H. pylori
faktorov virulencie [33]. To by mohlo uľahčiť prešmykovaniu aktinového cytoskeletu ako centrálny mechanizmus v týchto procesoch. Podporuje tento návrh, H. pylori
indukuje tvorbu výstupkov a masívne stresových vlákien v kultivovaných žalúdočného epitelu sprevádzané stratou epitelových morfológia a z bunky do bunky, adhézie vedúce k mitogénnu invazívnej rozptylu fenotypu in vitro
[33, 34], pripomínajúce rastový faktor-indukovanej epitelových-mezenchýmových prechodu (EMT). EMT fenotyp vyžaduje komplexnú morfogenetické začatý zmenou génovej expresie, strata typických epiteliálnych vlastností a zvýšenie mezenchymálnych vlastností [35], ktoré by mohli byť detekované v H. pylori
-colonized buniek [36]. Počas EMT bunky strácajú svoju polárne epitelové prírodu a získať vysoko motile, mezenchýme morfológiu. V zásade, EMT je definovaná v (i) demontáže medzibunkových spojov, (ii) reorganizácia aktinového cytoskeletu z bunka-bunka a bunka-matrica križovatiek do predozadný a invazívnych pseudopodial štruktúry ako je napríklad aktínu stresových vlákien a aktínu závislá na výstupok bunky pseudopodiami, (iii) a zvýšenie bunkovej motility. Všeobecne platí, že sa tieto procesy prebiehajú v synchrónnym spôsobom, ale nezávisle na sebe [35]. V súlade s tým, efektívne H. pylori
sprostredkovanú migráciu buniek je nesmierne zložitý koordinovaný proces, ktorý je iniciovaný predĺženie lamellipodia na prednom okraji bunky, montáž nových fokálnych adhéznych komplexov, sekrécia proteázy degradovať kontaktov na ECM podporuje tvorbu invadopodia, vývoj kontraktilných síl a nakoniec demontáž ložiskových adhézie vedúce k chvostu oddelenia (obrázok 2) [34, 37]. Obrázok 2 Model migrácie epitelové bunky. Pre efektívne migráciu, epitelové bunky vyvinúť nové aktínu závislé na výstupky, ktoré sú pripojené k ECM cez novo montovaných fokálnej adhézie (červená) na nábežnej hrane. Sekrécia proteázy k degradácii ECM je potrebné predĺžiť výstupok do ECM pre vytvorenie invadopodia. Na chvoste, zrejúce fokálnej adhézie (sivá) rozoberať s cieľom uľahčiť pohyb tela bunky v definovanom smere.
Aktínu závislá na výčnelok pseudopodial rozšírenie povrchových je kľúčovým prvkom pri EMT súvisiace s migráciou H. pylori
-colonized buniek. Patogénne baktérie H. pylori kmeňov
vyvolať morfogenetické program v rôznych žalúdočných epiteliálnych bunkových línií, ktoré sa veľmi podobá vlastnosti EMT [36]. Bunky ČAGA-transfekované invázii skrz extracelulárnej matrix cez
tvorba invazívne pseudopodiami [38] naznačuje, že by mohol vyvolať ČAGA EMT do buniek karcinómu žalúdka. Funkčne napodobňujú tieto štruktúry invazívne podosomes alebo invadopodia, a vykazujú podobnú závislosť na metaloproteázy matrix (MMP) pre inváziu. Na podporu tohto konceptu neinvazívnej podosomes bolo preukázané, že sa stal postupne nahradzované invazívne invadopodia v EMT (obrázok 2) [39].
Priľnavosť na báze časopriestorových inštrumentáciu aktínu-polymerizácie-riadený invazívnych štruktúr [40] je charakteristickým rysom mnohých fyziologických a patologických udalostí. Hráči v tomto prípade sú mechanicko-citlivé molekuly, ktoré tiež závisí na integrín sprostredkovanej vonku-v signálnych kaskád a zahŕňajú mnoho rovnakých hráčov (ako je Ezrin, Abl, Src, atď
.), Ktoré sú požadované pre H. pylori
indukovaná bunkovú inváziu do okolitých tkanív [38, 41, 42]. Významným prvkom, ktorý oddeľuje invadopodia z ohniskových zrastov je modulácia sekrečnú aparát bunky a ohnisková sekrécia metaloproteáz matrix ECM degradujúce (MMP), ktoré v konečnom dôsledku umožní porušenie tkanív hraníc [43]. Ultrastrukturální rysy a intracelulárnu dynamika H. pylori
indukované pseudopods sú stále zle definované, ale budúce identifikácie týchto štruktúr sú invadopodia súvisiace s bunkovými výstupkov by nemalo byť prekvapením.
As infekcie ČAGA
-pozitívnych kmene H. pylori
je pevne spojený s indukciou adenokarcinóme žalúdka ciele highjacked vstrekované ČAGA pravdepodobne riadi pseudopod tvorbu a invázie infikovaných pohyblivých buniek. V skutočnosti, in vitro
štúdie ukázali, že Čaga sa viaže na molekulu adaptéri rastový faktor receptor viazaný proteín 2 (Grb2) [44], ktoré možno prepojiť Abl a Src kinázy signálnych kaskád na MMP expresie a tvorbu invadopodium [45], a môže teda prispievajú k tvorbe miestne špecifické signálnych komplexov požadované pre migráciu buniek a invazívnym rastu. Je zaujímavé, že H. pylori
indukuje expresiu MMP-7 v lamellipodia pohyblivých buniek, ktorý bol tiež vyvolané aktivovaným RhoA a Rac [46], čo svedčí o úzke spojenie medzi degradáciu ECM, invazívne rast a efektívne buniek pohyblivosti. Kortikálnej cytoskelet slúži ako súvislosti medzi extracelulárnym prostredím a cytoplazmy, a je umiestnený tak, aby koordinovali bunkové signálne relé. Prichádza teda žiadnym prekvapením, že cytoskelet spojené s kortikálnej proteínmi majú kľúčovú úlohu v rámci H. pylori
indukovanej bunkovej modulácie. Mucín-like transmembránový glykoproteín podoplanin môže tiež vyvolať EMT, migráciu buniek a invazívne rast tým, že regrutuje ERM (Ezrin, Radixin, Moesin) -rodinný proteín Ezrin, organizátor kortikálnej cytoskeletu, k plazmatickej membráne. Táto interakcia je nevyhnutná pre aktiváciu dráhy RhoA /horniny podoplanin [47, 48]. V H. pylori
-infected žalúdočných epitelové bunky, Ezrin stáva defosforyluje ktoré by mohli byť zapojené do vývoja a metastázovaniu H. pylori-
vyvolanú rakovinu žalúdka [49]. Ezrin má dvojitú úlohu ako aktínu viazanie a GTPázy lešenia proteínu ďalej identifikuje tento molekulárneho komplexu ako kľúčový cieľ pre pochopenie cytoskeletálne preskupenie, ktoré vedú k migrácii a invazívne rast infikovaných epitelových buniek [49, 50].
V skutočnosti, EMT -ako fenotyp H. pylori
-infected epitelových hostiteľských buniek znamená tvorbu výbežkov a pretiahnutie. Trochu nešťastné, termíny ako "rozptylu fenotypu 'alebo' kolibrík fenotypu" v súvislosti s H. pylori
infekcia bola široko stal synonymom pre "cell elongácia" alebo "migráciu buniek". Zaujímavé je, že dáta sú hromadí čo naznačuje, že mobilné predĺženie a pohyblivosť sú rozdielne regulované H. pylori
prostredníctvom nezávislých signálnych dráh [51]. Dôsledne dodržiavať, drastické predĺženie hostiteľských buniek je prísne závislá na ČAGA injekcie [52-54], zatiaľ čo H. pylori
indukovaná pohyblivosti buniek je CAG
PAI-závislý, ale do značnej miery ČAGA nezávislé [42, 51 , 55]. Tvorba zložitejšie tieto vyjadrenia sú dáta hromadí to ČAGA a Vaca funkcie sú znepriateliť navzájom v niektorých testoch. V súlade s štúdiu, ktorá dokazuje, že špecifická Vaca varianty inhiboval ČAGA závislú bunkovú pretiahnutie, ČAGA znižuje Vaca-sprostredkovanú apoptosu a naopak
, čo podčiarkuje rušivých funkcie patogénne faktory vyjadrené H. pylori
[56, 57] , Okrem toho, H. pylori
exprimovaného patogénne faktory by mohli interagovať s diferencovane hostiteľskej bunky vedie k narušeniu žalúdočnej epitel a určenie výsledku žalúdočných porúch. Rapid hostiteľská bunka pretiahnutie a migrácia sú obzvlášť viditeľné v ľudských nádorových žalúdočné buniek (napr AGS bunky) [53, 58, 59], bunky karcinómu prsníka (napr MCF 7-bunky) [42, 60], a podtyp psie obličky bunkové línie MDCK [55, 61]. Miernejší a menej výrazný vývoj tejto typickej fenotypu bola pozorovaná v žalúdočnej MKN-1, MKN-28 a HS-746T bunky v počiatočných štádiách infekcie H. pylori
[15]. Pokiaľ ide o bunky morfologických a junkční zmeny, iba niekoľko správ o primárnych žalúdočných epiteliálnych buniek sú k dispozícii [62, 63]. Dôležité je, že Kruger et al. preukázali H. pylori
indukovanej pohyblivosť a rast ex vivo
izolovaných žalúdočných bunkách [63]. Prístup do primárnych buniek je obmedzená; preto je dôležité, aby preskúmať pozorované bunkovej molekulárne mechanizmy in vivo
rovnako. Zatiaľ je to stále špekulatívne, ak zmeny v morfológii buniek v skutočnosti prispievajú k H. pylori
-associated žalúdočných ochorení, a to aj v týchto procesov, ktoré by mohli ovplyvňovať reakcie hostiteľa v priebehu desaťročí pretrvávajúce H. pylori
infekcií.
Helicobacter pylori
indukovaných signálnych dráh, ktoré vedú k deregulované aktinového cytoskeletu nezávisle na ČAGA
Aj keď je zrejmé, že H. pylori
vyvoláva nápadné cytoskeletálne zmeny epitelových buniek, znalosť transdukčných dráh signálu je vzácna. V bunkách séra vyhladované, ako ČAGA-pozitívnych a negatívnych ČAGA H. pylori kmeňov
sprostredkovanú tvorbu aktinových vlákien a lamellipodial štruktúr [64], ktoré predpokladá aktivácii Rho GTPáz. V skutočnosti, aktivácia Rac1 a Cdc42 bola preukázaná v H. pylori
-infected AGS buniek [65]. Mikroinjekcie neaktívneho Rac zabránené aktínu cytoskeletu prestavby v lamellipodial štruktúr v H. pylori
-colonized buniek [64]. Cez transfekciu dominantne negatívnych a katalyticky aktívnych cDNA konštrukty, alebo pomocou dobre charakterizovaných GTPase cielenie toxíny, CRK adaptorové proteíny, Rac1 a H-Ras, ale nie RhoA alebo Cdc42 boli identifikované ako podstatné komponenty, ktoré vedú k H. pylori
indukovaná bunková predĺženie [66]. V súlade s polymerizácie aktínu v H. pylori
-infected buniek [64], aktivácia Rho GTPáz dochádza nezávisle na injekciu ČAGA, ale samozrejme vyžaduje T4SS zariadenia [65]. Vzhľadom k tomu, CAGL bol identifikovaný ako Adhesin pre α5β1 integrínu, ktorý je zdobené na špičke T4SS umožňujúce ČAGA injekciu a β1 integrín aktiváciu [24], je lákavé špekulovať, že CAGL predstavuje sľubný kandidát pre stimuláciu aktivácie Rho GTPase rovnako (pozri obr 3A). Táto hypotéza je v súčasnosti podporovaná zistením, že CAGL potiahnuté latexové guľôčky stimulované membránu strapatil cez
integrín sprostredkované aktivácia FAK a Src [24]. Ďalší možný scenár navrhuje, je OipA ako indukčné faktor, pretože oipA
mutanty boli hlásené menej aktivovať Fak pravdepodobne nezávisle na CAG
PAI alebo ČAGA [67]; Avšak pokusy s recomplemented oipA
mutantov čakajú. Obrázok 3 Schematický prehľad CAGL a ČAGA-sprostredkované signálne transdukcie dráhy zapojené do H. pylori indukovanej pohyblivosť buniek a predĺženie. (A) H. pylori
vyjadruje CAGL na špičke T4SS, ktorá sa priamo viaže na D1 integríny prezentované na žalúdočných epiteliálnych bunkách. Aktivované β1 integrín stimuluje FAK a Src činnosť v raných fázach H. pylori
infekcií. FAK fosforizuje paxillinu po infekcii, ktoré by mohli prispieť k c-Abl-fosforylovanej CRK signalizácia, ktorá by mohla byť ovplyvnená aktivitou SFK cez
paxillinu alebo p130CAS. FAK, SFKs a Abl kinázy aktivácia sprostredkované CRK proteíny môžu regulovať Aktinová cytoskelet cez DOCK180 /Rac1 /WAVE /Arp2 /3 cesty, ktoré prispievajú k epiteliálne bunkovú migráciu. (B) CAGL-integrín väzby vedie k translokácii baktériou H. pylori
patogénneho faktora ČAGA do hostiteľskej cytoplazme. ČAGA je rýchlo fosforylovaný kináz rodiny Src (SFK) a viažu sa na veľký počet hostiteľských buniek faktorov (X) v jeho fosforylovanej a non-fosforylovanej forme. Tyrozín fosforylovaný ČAGA interaguje s SHP-2 a Csk pre deaktiváciu Fak a Src v neskorých fázach H. pylori
infekcie. Pričom inaktivovaný Src je nahradený aktivovanými Abl kinázy udržiavať ČAGA fosforylácii, neaktívne Src vedie k defosforylácii tyrozínu cieľových molekúl Src Ezrin, vinkulin a cortactin. Cortactin je potom serín fosforylované H. pylori
aktivovaný ERK1 /2 kináz, ktoré zásadným spôsobom prispieva k bunkovej pretiahnutie. Čierne šípky, H. pylori
indukovanej priamymi signálnej dráhy. Bodkovaného šípky, H. pylori
indukované alebo Src sprostredkované nepriame signálnych dráh. Šedé šípky, inaktivácia signálne dráhy. Červená šípka, ČAGA injekcie ako ústredný krok v regulácii ohniskových zrastov. P, fosforylovaných proteínov. X, proteínov hostiteľskej bunky.
D1 integrín /FAK /Src cestu vysiela signály do aktinového cytoskeletu prostredníctvom
paxillinu, významného lešenia proteín nachádzajúci sa v ohniskových zrastov [34]. V H. pylori
-infected buniek aktivovaných FAK fosforizuje tyrozín 118 v paxillinu proteínu (paxillinu Y118), čo bolo nevyhnutné pre bunkové motility v reakcii na H. pylori
[68]. Vzhľadom k tomu, fosforylovaného paxillinu Y118 sa viaže na proteín v adaptéri-CRK sarkómu vírus CT10 onkogénu homológov (CRK), v reakcii na bunkovej adhézie, rastový faktor odvodený od krvných doštičiek (PDGF), alebo angiotenzín II [69], H. pylori
- vyvolalo paxillinu Y118 fosforylácie môže tiež pôsobiť v protismere od aktivácie CRK /DOCK180 (darca cytokineze) /Rac1 /WAVE /Arp2 /3 signálne transdukcia v H. pylori
-infected buniek, ktorá bola zistená ďalšie štúdie (obrázok 3A) [70]. Alternatívne H. pylori
indukovaná Src činnosť mohla aktivovať P130 Cas vedie k náboru komplexu CRK; avšak ich zapojenie P130 Cas v H. pylori
sprostredkované cytoskeletu Prešmykač ešte musí byť preukázaná (pozri obrázok 3A).
Regulácia ČAGA sprostredkované hostiteľskej bunky pretiahnutie
H. pylori
indukovaná zmeny v morfológii buniek dominujú drastické predlžovanie buniek epitelu, ktorá zahŕňa účinnú reguláciu oboch aktinového cytoskeletu a fokálnych adhéziou. Jednobunkové analýzy naznačujú, že H. pylori
-dependentní bunkovú predĺženie by mohlo byť sprostredkované deregulované fokálnej adhézie skôr než aktínu cytoskeletu prešmykovaniu. Stabilizované fokálnej adhézie spôsobiť defekt v bunke spätný pohyb vedie k tvorbe silných trakčných síl na pohyblivých H. pylori
-infected buniek [52]. ČAGA zvyšuje fosforyláciu a následnú aktiváciu myosin ľahkého reťazca (MLC) v modeli Drosophila [71]. Súbežné mispatterning of MLC vedie v bunke pretiahnutie v dôsledku zlyhania odchádzania a narušeniu epitelu morfológia a integrity. Na základe analýzy fosfo-proteomická bola zistená aktínu viažuci proteín vazodilatácii stimulovaných fosfoproteínov (VASP), ktorá na základe čo-lokalizovanom s fokálnou adhézie baktériou H. pylori
-infected buniek [72]. Down-reguláciu expresie VASP a inhibíciu fosforylácie VASP zablokovanie buniek predĺženie v reakcii na H. pylori
, ale to nebolo skúmané, či fosforylované VASP narušený demontáž ložiskových adhézie [72].
Význam fokálnej adhézie v podpore bunkovej predĺžení bola zdôraznená zistením, že D1 integrín sprostredkované injekcie ČAGA je dôležité v procese bunkovej elongácia [24]. Na premiestnenie, ČAGA lokalizuje na vnútornej membráne infikovaných buniek, kde sa rýchlo fosforylovaný na non-receptora tyrozínkinázy c-Src, Fyn, Lyn a áno z Src kináz (SFK) [73, 74]. Fosforylačných miesta boli lokalizovaná v sekvencii Glu-Pro-Ile-Tyr-Ala (EPIYA motívom), ktorý existuje ako rôzne 1-5 opakovanie, a to EPIYA-A, B-EPIYA, EPIYA-C v západnej H. pylori
izoluje a EPIYA-a, EPIYA-B, EPIYA-D vo východoázijských kmeňov [75, 76]. Src sprostredkované ČAGA fosforylácie (ČAGA PY), nasleduje rýchle inaktivácia src kinázy, spúšťa väzbou ČAGA na C-terminálny src kinázy (CSK) (obrázok 3B) [54, 58]. Src kináza inaktiváciu potom vedie k defosforylácie src cieľových proteínov, ako je vinkulin, Ezrin a cortactin [49, 54, 77]. V skutočnosti, fosforylácie tyrozínu ČAGA PY spolu s defosforylácie SFKs a ich cieľové molekuly sú dôležité v procese regulácie aktinového cytoskeletu a fokálnych adhéziou, ktorá prispieva k drastickej morfologických zmien H. pylori
- infikované bunky (obrázok 3B).
Ďalšie kľúčovou molekulu H. pylori
stimulovanej bunkovej elongácia je SHP-2 (src homológie 2 domény tyrozín fosfatáza) (obrázok 3B). Analýza ektopicky exprimovaný ČAGA a izogénnymi fosforylačných rezistentné mutanty ukázala, že ČAGA PY priamo viaže na SHP-2, ktorá vedie k zvýšeniu aktivity fosfatázy z SHP-2 [78, 79]. Komplex ČAGA /SHP-2 bola tiež detekovaná v žalúdočnej sliznici H. pylori
-pozitívne pacientov s gastritídou a skorých štádiách rakoviny žalúdka [80]. Aktivácia SHP-2 aktivity fosfatázy bola následne oznámená deaktivovať Fak v bunkách, ktoré ektopicky vyjadriť ČAGA [81]. Na rozdiel od aktívneho FAK, defosforyluje FAK nemôže byť lokalizovaná v ohniskových adhéziou, ktoré by mohli podporovať vývoj bunkového fenotypu podlhovasté. V rozpore s týmto pozorovaním, CAGL a OipA aktivovať Fak v H. pylori
-infected bunkách [24, 67]. V poslednej dobe bola hlásená nová funkčná forma cortactin, čo ďalej podčiarkuje dôležitosť cortactin ako kritický mediátor v signálnych dráh v H. pylori
-infected hostiteľských bunkách (obrázok 3b). Po Src sprostredkované tyrozín defosforylácie, cortactin stáva fosforylovaný na serínu 405 (cortactin S405). Fosforylovaný cortactin S405 silne viaže na a aktivuje Fak. Cortactin S405 fosforylácie bola sprostredkovaná ERK1 /2 kináz a sila pást aktivuje Fak čo vedie k narušenej obratu ohniskových zrastov (obrázok 3B) [82]. To je jeden z prvých identifikovaných mechanizmov, ktoré vysvetľujú, prečo sa aktivácia mitogénnu aktivovaná proteínkináza (MAP) kinázy prostredníctvom Rap1 GTPase [83] alebo proteínové kinázy C (PKCS) [84] v reakcii na H. pylori infekcie
môže prispieť k bunke predĺženie [61, 70, 82]. na rozdiel od
defosforyluje SFK cieľových molekúl, fosforylácie ČAGA PY je silne utrpela aktivovanými Abl kinázy po inaktivácii Src [60, 85]. ABL kinázy udržiavať ČAGA PY fosforylácie a ČAGA PY-závislé následnými účinky, ktoré sú stále ešte nie je úplne objasnený. Je zaujímavé, že bolo uvedené, že transfekované východnej Ázie typu ČAGA indukované značne silnejší účinky na rast buniek potkana, než západná ČAGA [86], ktoré sú samozrejme pripadá na rôznych EPIYA motívy a ich väzbové afinity k SHP-2 [75]. Pretože nie je jasné, či a Src kinázy Abl preferujú rôzne EPIYA motívy alebo vykazujú podobné afinity fosforylácie, ďalšie analýzy sú nevyhnutné pre skúmanie kininázou ČAGA fosforylácii SFK a Abl.
Aktivovaný c-Abl v dôsledku toho tiež fosforyluje CRK adaptorové proteíny [ ,,,0],60, 85], ktorá bola označená k interakcii s ČAGA PY [70], ktorý prepája veľkú ČAGA PY prijateľní proteínový komplex s signálnych dráh smerom aktinového cytoskeletu (obrázok 3B). Rôznorodé, ale koordinované signálnych dráh zbiehajú na ČAGA PY ako dôležitý centrálny kľúčový molekuly v H. pylori
migráciu sprostredkovanú buniek [76]. Vedľa SHP-2 ako prvý identifikovaný viazanie partner ČAGA [78], mnoho ďalších väzbové partnerov pre fosforylovanej a nefosforylovaného ČAGA boli identifikované v priebehu posledných rokov, vrátane par1 /MARK, c-Met, PLCγ (fosfolipázy C gama), ZO-1 (zonula occludens-1), Csk (c-Src tyrozínkinázy
), Gab1 (GRB-spojené spojivom 1
), CRK (CDC2 súvisiacich s proteín kinázy
) proteíny, Grb2 a bunková adhézny proteín E-cadherin [10, 33]. Je stále nejasné, či jeden ČAGA molekula môže viazať na viac ako jednej interakcie partnera súčasne. Ale pre väčšinu z týchto identifikovaných väzobných proteínov by mohlo byť preukázané, že hrajú úlohu v indukcii H. pylori
-dependentní scatter fenotypu.
Závery
infekcie žalúdočných epiteliálnych buniek H. pylori v vitro
vyvoláva silnú reakciu motility; Avšak, naše súčasné chápanie komplexu molekulárneho mechanizmu, ktorý prispieva k tomuto fenotypu je stále základnou rozumel. Aj keď dáta sú neustále zvyšuje čo naznačuje, že α5β1 integrín /ČAGA signalizácia sa podieľa na stabilizáciu fokálnej adhézie v zadnej časti pohyblivých bunky, nie je jasné, ako môžu byť tieto procesy odlíšené od bunkových mechanizmov stimulujúcich montáž vznikajúcich fokálnou adhézie a prešmykovaniu Aktinová cytoskelet na špici. Z tohto dôvodu, ďalšie štúdie sú nevyhnutné pre skúmanie signálnych dráh ovládanie týchto lokálne vymedzených oblastiach v H. pylori
infikovaných hostiteľských buniek in vitro
, rovnako ako in vivo
, ktorý by mohol mať vplyv na fyziologickej rovnováhy a integrity