Reglering av aktin cytoskelettet i Helicobacter pylori-inducerad migration och invasiv tillväxt av gastric epitelceller

Reglering av aktin cytoskelettet i Helicobacter pylori
inducerad migration och invasiv tillväxt av gastric epitelceller Bild Sammanfattning
Dynamisk ombildning av aktin cytoskelettet är en betydande kännetecken av Helicobacter pylori
(H. pylori
) infekterade gastric epitelceller som leder till cellmigration och invasiv tillväxt. Med tanke på de cellulära mekanismer, typ IV-sekretionssystem (T4SS) och effektorprotein cytotoxin associerad gen A (CagA) av H. pylori
är väl studerade initiatorer av distinkt signaltransduktionsvägar i värdceller inriktnings kinaser, adaptorproteiner , GTPaser, aktin bindande och andra proteiner involverade i regleringen av aktin gitter. I denna översyn, vi sammanfatta de senaste resultaten av hur H. pylori
funktionellt interagerar med den komplexa signaleringsnätet som styr aktin cytoskelettet av rörliga och invasiva gastric epitelceller.
Nyckelord
Helicobacter pylori
typ IV sekretionssystemet CagA aktin cytoskelettet Review
kontinuerlig omorganisation och omsättning av aktin cytoskelettet är en fundamental process i regleringen av celladhesion till angränsande celler och extracellulära matrix (ECM), fagocytos, cellform eller migration. I allmänhet föreligger aktin i celler som monomera globulära aktin (G-aktin) och filamentöst aktin (F-aktin), vilka bildas vid polymerisation av G-aktin-monomerer i ett definierat riktverkan. Ett brett utbud av uppströms signalmolekyler inkluderande cellvidhäftningsmolekyl E-cadherin, integriner, komponenter av ECM, eller stimuli såsom tumörnekrosfaktor alfa (TNF-α) och lysofosfatidinsyra (LPA) är kända i överföringen av extracellulära signaler till aktin cytoskelettet tillåter snabba reaktioner på en föränderlig miljö (Figur 1A). Därför, ombyggnad av aktin cytoskelettet arkitektur beror på en stor grupp av signalmolekyler som binder till aktin och modulera sammansättningen av aktin nätverket (se [1] för en omfattande översikt). Figur 1 signaltransduktionsvägar som är involverade i regleringen av aktin cytoskelettet. (A) Bildandet av aktin beroende strukturer, såsom stress fibrer, fokala sammanväxningar, lamellipodia och filopodia styrs av cellytemolekyler som sträcker sig från E-cadherin och integriner till receptorer för små komponenter (t.ex.
. TNF-α eller LPA) tillåter överföring av extracellulära stimuli till aktin cytoskelettet. Rho GTPaser RhoA, RAC1 och Cdc42 är viktiga inslag i regleringen av aktinfilament. RAC1 och Cdc42 inducerar aktin polymerisation genom WASP /WAVE familjemedlemmar och wips stimulerar Arp2 /3-komplex. RhoA reglerar DIA1 /profilin och ROCK /MLC vägar för att främja polymerisation av F-aktin. (B) Focal sammanväxningar är viktiga strukturer i länka ECM till den intracellulära aktin cytoskelettet via a- och p-integrin heterodimerer. Den extracellulära delen av integriner binder till proteiner av ECM, medan den intracellulära domänen rekryterar ett brett spektrum av intracellulär signalering (FAK, Src, etc
.) Och adapterproteiner (talin, paxillin, vinkulin eller p130CAS, etc
.) för att ansluta aktin cytoskelettet.
Bland aktin beroende cellulära processer kräver effektiv cellmigration en samordnad ombildning av aktin gitter i rörliga celler. Polymerisation av F-aktin på cellutskott utlöser bildningen av arkliknande lamellipodia och stavliknande filopodia trycka migrerande celler [2, 3]. Dessutom drar bildning av kontraktila strukturerna genom interaktion av aktin med myosin II cellkroppen över ECM. Dessa förfaranden inbegriper ett brett spektrum av aktin-bindande proteiner (t ex cortactin, α-actinin, fascin, profilin, filamin, etc
.) Som bidrar till aktin stabilisering, buntning och förgrening, som bildar ett komplext nätverk. Signalvägar som modulerar aktin ombildning är komplexa och har tagits upp i flera utmärkta recensioner [4-6]. Som sammanfattar de viktigaste resultaten i en förenklad modell (Figur 1A), att signalvägar som initieras på cellytereceptorer främja distinkta membran utsprång konvergera på Rho familje GTPases som de viktigaste delarna i signaltransduktion. En av de bäst karaktäriserade Rho GTPas familjemedlemmar är RhoA reglerar bildningen av stressfibrer och fokaladhesion montering, medan Rac och Cdc42 är huvudsakligen involverade i membranruffling och bildning av filopodia respektive [4]. RAC1 och Cdc42 kan inducera aktin polymerisation via medlemmarna i Wiskott-Aldrichs syndrom protein (WASP) familj och WASP-interagerande proteiner (wips). WASP familj av aktin kärn främja faktorer (NPFs) inkluderar WASP, N-WASP och fyra former av WASP verprolin homolog protein (WAVE). Genom en bevarad C-terminaldomän, WASP proteiner stimulera aktin relaterade proteiner 2/3 (Arp2 /3) komplex aktivitet att kärnor aktinfilament och att förlänga vid sina fria hullingförsedda ändar. Stress fiberenhet och kontraktion är till övervägande del inducerad av RhoA [7] som nämnts ovan, som styr DIA1 /profilin att främja polymerisation av F-aktin [8]. En annan mekanism involverar Rho-inducerad Rho-associerade serin /treonin-kinas (ROCK) som ett viktigt nedströms effektor att inducera myosin lätta kedjan (MLC) fosforylering [9] (Figur 1A).
Vanligen kontraktila spännings fibrer fästa till plasmat membran vid begynnande fokala sammanväxningar, som stabiliseras av α och p grin heterodimera receptorer (Figur 1B). Bridging the ECM till aktin cytoskelettet, direkt binder integrin ektodomänen till ECM-proteiner (t.ex. fibronektin), medan den intracellulära domänen är ansluten till aktin cytoskelettet via rekryterade adapter och signalproteiner inklusive fokaladhesion kinas (FAK), vinkulin, Talin och paxillin [6]. Vid aktivering, FAK rekryterar icke-receptortyrosinkinas c-Src till fokaladhesion webbplatser för att fosforylera andra fokaladhesion proteiner såsom paxillin och p130 Cas leder till mogna fokala sammanväxningar (Figur 1B). Integriteten och mognad av fokaladhesion komplex cykel mellan montering på utskotten och demontering vid bakkanten av migrerande celler; men de exakta molekylära mekanismerna inte är helt klarlagda. I denna översyn, vi sammanfatta de aktuella rön om hur den mänskliga cancerframkallande Helicobacter pylori
(H. pylori
) styr värdcellen aktincytoskelettet att bilda spännings fibrer och avreglerar vidhäftnings komplex för att framkalla förändringar i cellform, migration och invasiv tillväxt.
H. pylori
inducerar migration och invasiv tillväxt av gastric epitelceller
H. pylori
är en av de mest framgångsrika human patogen som koloniserar mag fodret epitelet i magen av ungefär 50% av världens befolkning. Väl förvärvat och inte utrotas av antibiotika, H. pylori
normalt kvarstår hela livslängd eftersom värden inte kan rensa infektion. Endast en minoritet av 10-15% av infekterade individer utvecklar svåra magsjukdomar som huvudsakligen beror på bakteriella uttryckta patogena och virulensfaktorer, miljöfaktorer och individuella genetiska anlag (t.ex.
. Polymorphisms av värdgener såsom interleukin-1β (IL- 1β), IL-8, IL-10, runt-relaterad gen 3 (RUNX3), etc
.), vilket kan påverka gastrisk atrofi och karcinogenes [10-12]. De flesta allvarliga komplikationer är inflammatoriska sjukdomar som involverar akut och kronisk gastrit eller sår i magsäcken och tolvfingertarmen, som så småningom kan leda till slemhinna lymfoid vävnad (MALT) lymfom och magcancer [13]. Enligt dess förmåga att främja cancer, pylori H.
klassificerades av Världshälsoorganisationen som en klass-I cancerframkallande [14].
H. pylori
patogenes är beroende av uttryck av bakteriella virulensfaktorer [10], vilket kan innebära komplicerade cellulära svar av gastric epitelceller [15, 16]. Den vakuoliserande cytotoxin A (VacA) utsöndras av många, om inte alla, H. pylori
isolat och kan öka H. pylori
virulens om dess pleiotropa funktionerna in vivo
. VacA binder till många ytliga faktorer, innefattande receptorliknande protein tyrosin fosfatas alfa och beta (RPTPα och RPTPβ) presenteras på värdceller, och efter upptag, inducerar membran anjon-selektiva kanaler och porbildning, apoptos och gigantiska vakuoler i värdceller [ ,,,0],17]. VacA är vidare förknippad med hämning av T-cellfunktion genom bindning till β2 integrinreceptor [18, 19]. En annan viktig patogen faktor är cytotoxinet associerade genen A (CagA), som har rönt stor uppmärksamhet, eftersom dess uttryck är nära förknippad med utvecklingen av allvarliga sjukdomar in vivo
[20, 21]. Den cagA
genen är placerad inuti cag
patogenicitet ö (cag
PAI) region på den bakteriella kromosomen, vilken kodar proteiner som är viktiga för struktur och funktion hos en specialiserad typ IV sekretionssystem (T4SS) [22, 23]. Viktigare, har det visats att den cag
PAI protein CAGL representerar en T4SS-pilus associerad adhesin för α5β1-integrin uttrycks på epiteliala värdcellytan. Bindning av fibronektin-mimicking Arg-Gly-Asp (RGD) motiv i CAGL molekylen till P 1 integrin är nödvändig för att translokera CagA in i värd cytoplasman [24, 25]. Många studier beskrev att CagA-positiv H. pylori
stammar är nära förbundna med utvecklingen av akut gastrit, preneoplastiska och neoplastiska lesioner [26-29]. Orsakande associationer mellan CagA och bildandet av neoplasi visades i mongoliska ökenråttor [30, 31] och i en transgen musmodell där CagA inducerad neoplastiska transformationer in vivo
[32].
Hos friska individer, mag epitel representerar effektiva första barriärer mot patogener, som är tätt förslutna genom samordnad reglering av epitelial cellform, polaritet, cell-till-cell- och cell-till-matris sammanväxningar. Samtidigt med kolonisering av den gastriska mukus, H. pylori
demonterar den epiteliala barriärfunktion för att inducera inflammatoriska svar och neoplastiska förändringar beroende av H. pylori
virulensfaktorer [33]. Detta kan underlättas genom en omlagring av aktincytoskelettet som en central mekanism i dessa processer. Stödja detta förslag, H. pylori
inducerar bildandet av utsprång och massiva spänningsfibrer i odlade gastriska epitelceller åtföljs av förlusten av epitelial morfologi och cell-till-cell-adhesioner som leder till ett mitogent-invasiv spridnings fenotyp in vitro
[33, 34] påminner om tillväxtfaktor-inducerad Epithelial-Mesenkymala Transition (EMT). EMT fenotyp kräver en komplex morfogenetiska initierat genom ändring av genuttryck, förlust av typiska epitelceller egenskaper och ökningen av mesenkymala egenskaper [35], som kunde detekteras i H. pylori
-colonized celler [36]. Under EMT, celler förlorar sin polära, epitel natur och få en mycket rörliga, mesenkymala morfologi. Huvudsakligen är EMT definieras av (i) isärtagning av intercellulära förbindelser, (ii) omorganisation av aktincytoskelettet från cell-cell- och cell-matris-övergångar i UTSTÅENDE och invasiva pseudopodial strukturer såsom aktin spänningsfibrer och aktin-beroende utsprång av cell pseudopodia, (iii) och en ökning av cellrörlighet. I allmänhet är dessa processer sker i synkront sätt, men oberoende av varandra [35]. Följaktligen är effektiv H. pylori
förmedlad cellmigration en extremt komplicerad samordnad process som initieras genom en förlängning av lamellipodia i framkanten av cellen, montering av nya fokaladhesion komplex, utsöndring av proteaser att försämra kontakter till ECM stödja bildandet av invadopodia, utveckling av kontraktila krafter och slutligen demontering av fokala sammanväxningar som leder till svans avlossning (Figur 2) [34, 37]. Figur 2 Modell att migrera epitelceller. För effektiv migration, epitelceller utveckla nya aktin beroende utsprång som är anslutna till ECM via nyligen monterade fokala kontakter (röd) på framkanten. Utsöndring av proteaser att försämra ECM erfordras för att förlänga utsprånget i ECM att bilda invadopodia. I svansen, mognat fokala sammanväxningar (grå) isär för att underlätta rörligheten för cellkroppen i en bestämd riktning.
Actin beroende utsprång av pseudopodial yta förlängningar är en nyckelfaktor under EMT relaterad migration av H. pylori
-colonized celler. Patogena H. pylori
stammar inducerar ett morfogenetiska program i olika gastric epithelial cellinjer som liknar funktionerna i EMT [36]. CagA-transfekterade celler invaderar genom den extracellulära matrisen via
bildandet av invasiv pseudopodia [38] tyder på att CagA kan förmå EMT i gastric cancerceller. Funktionellt dessa strukturer härma invasiva podosomes eller invadopodia, och visar en liknande beroende matrismetalloproteaser (MMP) för invasion. Till stöd för detta koncept icke-invasiv podosomes har visat sig bli gradvis ersätts av invasiv invadopodia i EMT (Figur 2) [39].
Vidhäftning baserad spatiotemporala orkestrering av aktin-polymerisationsförfaranden drivna invasiva strukturer [40] är en funktion i många fysiologiska och patologiska händelser. Spelarna i detta scenario är mekano känsliga molekyler som också är beroende av integrin-medierad utanför-i signaleringskaskader och involverar många av samma spelare (t.ex. Ezrin, Abl, Src, etc
.) Som krävs för H. pylori
inducerad cellinvasion i grann vävnader [38, 41, 42]. En viktig faktor som skiljer invadopodia från fokala sammanväxningar är moduleringen av cellens sekretoriska maskiner och bränn utsöndring av ECM-nedbrytande matrix-metalloproteaser (MMP) som i slutändan gör det möjligt för brott mot vävnadsgränser [43]. De ultra funktioner och intracellulära dynamik H. pylori
inducerade pseudopods fortfarande dåligt definierade, men en framtida identifiering av dessa strukturer som invadopodia relaterade cellulära utsprång skulle inte vara en överraskning.
Som infektion med cagA
-positiva stammar av H. pylori
är tätt förknippad med induktion av magcancer målen highjacked av injicerat CagA sannolikt kontrollerar pseudopod bildning och invasion av infekterade rörliga celler. I själva verket har in vitro
studier visat att CagA binder adaptermolekylen tillväxtfaktorreceptor bundet protein 2 (Grb2) [44], som kan länka Abl och Src kinas signaleringskaskader att MMP uttryck och invadopodium bildning [45] och kan därmed bidra till den platsspecifika bildningen av signalering komplex som krävs för cellmigration och invasiv tillväxt. Intressant H. pylori
inducerar uttryck av MMP-7 vid lamellipodia av rörliga celler, som också utlöstes av aktiverat RhoA och Rac [46], vilket tyder på ett nära samband mellan ECM nedbrytning, invasiv tillväxt och effektiv cellrörlighet. Kortikala cytoskelettet fungerar som en koppling mellan den extracellulära miljön och cytoplasman, och är positionerat för att samordna cellulära signalreläer. Det kommer alltså inte som någon överraskning att cytoskelettsystemen associerade kortikala proteiner har nyckelroller i H. pylori
inducerad cellmodulering. Mucin-liknande transmembranglykoproteinet podoplanin kan också framkalla EMT, cellmigration och invasiv tillväxt genom att rekrytera ERM (Ezrin, radixin, moesin) -familjen protein Ezrin, organisatör av kortikala cellskelettet, till plasmamembranet. Denna växelverkan är nödvändig för aktiveringen av RhoA /ROCK-vägen genom podoplanin [47, 48]. I H. pylori
-infekterade gastric epitelceller blir Ezrin defosforylerad som skulle kunna delta i utvecklingen och metastasering av H. pylori
inducerad magsäckscancer [49]. Ezrin dubbla roll som en aktinbindande och GTPas byggnadsställningar protein ytterligare identifierar denna molekylkomplex som ett huvudmål för att förstå de cytoskelettala omflyttningar som leder till migration och invasiv tillväxt av infekterade epitelceller [49, 50].
I själva verket EMT -liknande fenotyp av H. pylori
-infekterade epitelceller värdceller innebär bildandet av utsprång och töjning. Snarare olyckliga, termer som "spridnings fenotyp" eller "kolibri fenotyp" i samband med H. pylori
infektion har i stor utsträckning blivit synonymt med "cell töjning" eller "cellmigration. Intressant är uppgifter ackumulera tyder på att cell töjning och rörlighet differentiellt regleras av H. pylori
via oberoende signaltransduktionsvägar [51]. Genomgående observerades, är strikt beroende av CagA injektion [52-54] drastiska förlängningen av värdceller, medan H. pylori
inducerad cellrörlighet är CAG
PAI-beroende, men i stort sett CagA oberoende [42, 51 55]. Att göra dessa iakttagelser mer komplexa, data ackumulera att CagA och VacA funktioner motverka varandra i vissa analyser. I enlighet med en studie som visar att specifika VacA varianter hämmade CagA beroende cellförlängning, minskade CagA VacA-medierad apoptos och vice versa
, understryker de störande funktioner patogena faktorer uttryckta av H. pylori
[56, 57] . Dessutom H. pylori
-expressed patogena faktorer kan differentiellt interagerar med värdceller som leder till störningar av mag epitel och bestämma resultatet av magsjukdomar. Snabba värdcellförlängning och migration är särskilt uppenbart i humana gastriska cancerceller (t.ex. AGS-celler) [53, 58, 59], bröstcancerceller (t.ex. MCF-7-celler) [42, 60], och en subtyp av hund njure cellinje MDCK [55, 61]. Mildare och mindre uttalad utveckling av denna typiska fenotyp observerades i gastric MKN-1, MKN-28 och Hs-746T celler i tidiga faser av H. pylori
infektioner [15]. När det gäller cell morfologiska och Junktional förändringar, bara några rapporter om primära gastric epitelceller finns [62, 63]. Viktigare, Krüger et al. demonstrerade H. pylori
-inducerad motilitet och tillväxt av isolerade gastriska celler ex vivo
[63]. Tillgång till primära celler är begränsad; därför är det viktigt att undersöka observerade cellulära molekylära mekanismer in vivo
samt. Hittills är det fortfarande spekulativa om förändringar i cellmorfologi faktiskt bidra till H. -associated gastric sjukdomar pylori
, även dessa processer sannolikt inflytande värd svar under årtionden av långlivade H. pylori
infektioner.
Helicobacter pylori
inducerade signaltransduktionsvägar som leder till en avreglerad aktincytoskelettet oberoende av CagA
Även om det är klart att H. pylori
inducerar slående cytoskelettala förändringar i epitelceller, är kunskap om de signaltransduktionsvägar sällsynta. I serumsvultna celler, både CagA-positiva och CagA-negativa H. pylori
stammar medierad bildning av aktinfilament och lamellipodial strukturer [64] innebär aktivering av Rho GTPaser. I själva verket har aktivering av RAC1 och Cdc42 visats i H. pylori
infekterade AGS-celler [65]. Mikroinjektion av inaktiv Rac förhindrade aktincytoskelettet omflyttningar i lamellipodial strukturer i H. pylori
-colonized celler [64]. Genom transfektion av dominant-negativa och katalytisk aktiva cDNA-konstruktioner eller använda välkarakteriserade GTPas inriktning toxiner, CRK adaptorproteiner, RAC1 och H-Ras, men inte RhoA eller Cdc42 identifierades som viktiga komponenter som leder till H. pylori
inducerad cellförlängning [66]. I överensstämmelse med aktin polymerisation i H. pylori
infekterade celler [64], aktivering av Rho GTPaser sker oberoende av CagA injektion, men uppenbarligen krävde T4SS apparaten [65]. Sedan CAGL identifierades som en adhesin för α5β1 integriner som är dekorerad på spetsen av T4SS tillåter CagA injektion och β1 integrin-aktivering [24], är det frestande att spekulera att CAGL representerar en lovande kandidat för att stimulera Rho GTPas aktivering samt (Figur 3A). Denna hypotes stöds för närvarande av upptäckten att CAGL-belagda latexpärlor stimulerade membran ruffling via
integrin-medierad aktivering av FAK och Src [24]. En annan möjlig scenario föreslår är OipA som en inducerande faktor eftersom oipA
mutanter har rapporterats mindre aktivera FAK förmodligen oberoende av CAG
PAI eller CagA [67]; men experiment med recomplemented oipA
mutanter pågår. Figur 3 Schematisk översikt över CAGL och CagA-medierad signaltransduktionsvägar involverade i H. pylori-inducerad cellrörlighet och töjning. (A) H. pylori
uttrycker CAGL vid spetsen av den T4SS som direkt binder till p 1 integriner som presenteras på gastriska epitelceller. Aktiverad β1 integrin stimulerar FAK och Src-aktivitet i tidiga faser av H. pylori
infektioner. FAK fosforylerar paxillin vid infektion som skulle kunna bidra till c-Abl-fosforylerad Crk signalering, som skulle kunna påverkas av SFK aktivitet via
paxillin eller p130CAS. FAK, SFKs och Abl kinas-medierad aktivering av CRK proteiner kan reglera aktin cytoskelettet genom DOCK180 /RAC1 /WAVE /Arp2 /3 vägen bidrar till epiteliecellmigration. (B) CAGL-grinbindnings leder till translokation av H. pylori
patogen faktor CagA in i värd cytoplasman. CagA snabbt fosforyleras av kinaser av Src-familjen (SFK) och binda till ett stort antal värdceller faktorer (X) i dess fosforylerade och icke-fosforylerade formen. Tyrosinfosforylerat CagA samverkar med Shp-2 och Csk att inaktivera FAK och Src i sena faser av H. pylori
infektion. Medan inaktiv Src ersätts av aktiverade Abl kinaser att upprätthålla CagA fosforylering, inaktiv Src leder till tyrosin defosforylering av Src målmolekyler Ezrin, vinkulin och cortactin. Cortactin är då serin fosforylerad med H. pylori
-activated ERK1 /2-kinaser, vilka avgörande bidrar till cellförlängning. Svarta pilar, H. pylori
inducerade direkta signalvägar. Prickade pilar, H. pylori
inducerade eller Src-medie indirekt signalvägar. Grå pilar, inaktivera signalvägar. Röd pil, CagA injektion som den centrala steg i regleringen av fokala sammanväxningar. P, fosforylerade proteiner. X, värdcellproteiner.
Β1 integrin /FAK /Src vägen sänder signaler till aktin cytoskelettet via
paxillin, en viktig byggnadsställning protein som ligger i fokala kontakter [34]. I H. pylori
infekterade celler aktiverade FAK fosforylerar tyrosin 118 i paxillin protein (paxillin Y118) som var nödvändig för cellrörlighet som svar på H. pylori
[68]. Eftersom fosforylerad paxillin Y118 binder adaptern proteinet v-CRK sarkomvirus CT10 onkogen homolog (CRK) som svar på celladhesion, tillväxt blodplättshärledd faktor (PDGF) eller angiotensin II [69], H. pylori Omdömen - utlöste paxillin Y118 fosforylering kan också agera uppströms aktivering av Crk /DOCK180 (dedicator av cytokines) /RAC1 /WAVE /Arp2 /3 signaltransduktionsvägen i H. pylori
infekterade celler, som har upptäckts i en annan studie (figur 3A) [70]. Alternativt kan H. pylori
inducerad Src-aktivitet aktivera p130 Cas leder till rekrytering av Crk komplexet; men en inblandning av p130 Cas i H. pylori
medierad cytoskelettala ombildning måste fortfarande påvisas (figur 3A).
förordning av CagA-medierad värdcell förlängning
H. pylori
inducerad förändringar i cellmorfologi domineras av den drastiska förlängning av epitelceller som innebär aktiv reglering av både aktin cytoskelettet och fokala sammanväxningar. Encelliga analyser tyder på att H. pylori
-beroende cellförlängning kan förmedlas av avreglerade fokala kontakter snarare än aktin cytoskelettet ombildning. Stabiliserade fokala sammanväxningar orsaka en defekt i cell indragning leder till bildning av starka dragkrafter på motila H. pylori
-infekterade celler [52]. CagA ökar fosforylering och efterföljande aktivering av myosin lätta kedjan (MLC) i en Drosophila modell [71]. Samtidig mispatterning av MLC resulterar i cellförlängning på grund av indragning fel och avbrott i epitelial morfologi och integritet. Baserat på en fosfor-proteomik analys aktinbindande protein kärlvidgande stimulerad fosfoprotein (VASP) identifierades, vilket samlokaliserade med fokala sammanväxningar av H. pylori
infekterade celler [72]. Nedreglering av VASP uttryck och hämning av VASP fosforylering blockerad cellförlängning som svar på H. pylori
, men det var inte undersökt om fosforylerat VASP störde demontering av fokala sammanväxningar [72].
Betydelsen av fokala sammanväxningar främja cellförlängning har betonats av konstaterandet att β1 integrin-medierad injektion av CagA är viktigt i processen av cellförlängning [24]. Vid translokation, lokaliserar CagA vid det inre membranet av infekterade celler, där det snabbt fosforyleras av icke-receptortyrosinkinaser c-Src, Fyn, Lyn och Yes av Src-familjens kinaser (SFK) [73, 74]. Fosforyleringsställen var lokaliserade i en Glu-Pro-Ile-Tyr-Ala-sekvensen (Epiya motiv), som existerar som olika 1-5 upprepningar, nämligen Epiya-A, Epiya-B, Epiya-C i Western H.pylori
isolerar och Epiya-A, Epiya-B, Epiya-D i öst-asiatiska stammar [75, 76]. Src-medierad CagA fosforylering (CagA PY) följs av en snabb inaktivering av Src-kinasaktivitet, utlöses av bindningen av CagA till C-terminal Src kinas (Csk) (Figur 3B) [54, 58]. Src kinas inaktive leder sedan till defosforylering av Src målproteiner såsom vinkulin, Ezrin och cortactin [49, 54, 77]. I själva verket, tyrosinfosforylering av CagA PY tillsammans med defosforylering av SFKs och deras målmolekyler är viktiga i processen för reglering av aktin cytoskelettet och fokala sammanväxningar som bidrar till de drastiska morfologiska förändringar hos H. pylori
- infekterade celler (figur 3B).
annan viktig molekyl i H. pylori
-stimulerad cellförlängning är Shp-2 (src-homologi 2-domänen tyrosin fosfatas) (figur 3B). Analys av ektopiskt uttryckt CagA och isogena fosforylering resistenta mutanter visade att CagA PY direkt binder till Shp-2, vilket ledde till en ökning av fosfatasaktiviteten av Shp-2 [78, 79]. Den CagA /Shp-2-komplexet har också påvisats i magslemhinnan av H. pylori
-positiva patienter med gastrit och tidiga stadier av magcancer [80]. Aktivering av Shp-2 fosfatasaktivitet har följaktligen rapporterats att inaktivera FAK i celler som ektopiskt uttrycker CagA [81]. I motsats till aktiverad FAK kan defosforylerat FAK inte lokaliseras i fokala kontakter, som kan stödja utvecklingen av den långsträckta cellfenotyp. I motsats till denna observation, CAGL och OipA aktivera FAK i H. pylori
infekterade celler [24, 67]. Nyligen har en ny funktionell form av cortactin rapporterats, ytterligare understryker vikten av cortactin som en kritisk medlare i signaltransduktionsvägar i H. pylori
infekterade värdceller (Figur 3B). Efter Src-medierad tyrosin defosforylering blir cortactin fosforylerad vid serin 405 (cortactin S405). Fosforylerad cortactin S405 binder starkt till och aktiverar FAK. Cortactin S405 fosforylering förmedlades genom ERK1 /2-kinaser och kanske fälla aktiverad FAK leder till en störd omsättning av fokala sammanväxningar (Figur 3B) [82]. Detta är en av de första identifierade mekanismer som förklarar varför aktivering av mitogen-aktiverat protein (MAP) kinaserna via RAP1 GTPases [83] eller proteinkinaser C (PKCS) [84] som svar på H. pylori
infektioner kan bidra till cell förlängning [61, 70, 82].
i motsats till defosforylerade SFK målmolekyler, fosforylering av CagA PY är kraftigt stöds av aktiverade Abl kinaser efter inaktivering av Src [60, 85]. Abl kinaser upprätthålla CagA PY fosforylering och CagA PY beroende nedströms effekter, som ännu inte är helt klarlagda. Intressant, angavs att transfekterade East Asian-typ CagA inducerade betydligt starkare effekt på råttcelltillväxt än den västerländska CagA [86], som uppenbarligen tillskrivas de olika Epiya motiv och deras bindningsaffiniteter till Shp-2 [75]. Eftersom det är oklart om Src och Abl kinas föredrar olika Epiya motiv eller uppvisar liknande fosforylering tillhörighet, ytterligare analyser är nödvändiga för att undersöka SFK och Abl kinas-medierad CagA fosforylering.
Aktiverad c-Abl följaktligen också fosforylerar CRK adaptorproteiner [ ,,,0],60, 85], som har rapporterats interagera med CagA PY [70] som förbinder en stor CagA PY rekryterade proteinkomplex med signaltransduktionsvägar mot aktin cytoskelettet (Figur 3B). Diverse, men samordnade signaltransduktionsvägar konvergerar på CagA PY som en viktig central nyckelmolekyl i H. pylori
förmedlad cellmigration [76]. Förutom Shp-2 som först identifierades bindningspartner CagA [78], har många fler bindningspartner för fosforylerade och icke-fosforylerade CagA identifierats under de senaste åren, inklusive Par1 /MARK, c-Met, PLCγ (fosfolipas C gamma), ZO-1 (zonula occludens-1), Csk (c-Src tyrosinkinas
), Gab1 (Grb-associerat bindemedel en
), CRK (CDC2 relaterat proteinkinas
) proteiner, Grb2 och celladhesionsprotein E-cadherin [10, 33]. Det är fortfarande oklart om en CagA molekyl kan binda till mer än en interaktion partner samtidigt. Men för de flesta av dessa identifierade bindningsproteiner det kunde visas att de spelar en roll i induktionen av H. pylori
-beroende scatter fenotyp.
Slutsatser
Infektion av gastric epitelceller med H. pylori i vitro
inducerar en stark rörlighet svar; Men, är vår nuvarande förståelse av de komplexa molekylära mekanismen bidrar till denna fenotyp fortfarande rudimentära förstås. Även om data ökar stadigt anger att α5β1 integrin /CagA signalering involverad i stabilisering av fokaladhesion på baksidan av den rörliga cellen, är det oklart hur dessa processer kan skiljas från de cellulära mekanismer som stimulerar montering av begynnande fokala sammanväxningar och ombildning av aktin cytoskelettet i framkant. Därför behövs ytterligare studier för att undersöka signaltransduktionsvägar kontrollerar dessa lokalt avgränsade områden i H. pylori
infekterade värdceller in vitro
liksom in vivo
, vilket kan få konsekvenser för den fysiologiska balans och integritet

• Indragna ARTIKEL: Gemensam upptäckt av ERCC1, TUBB3 och Tyms vägledning urval av docetaxel, 5-fluorouracil och cisplatin (DDP) individuell kemoterapi vid avancerad ventrikelcancer patients
• Jämförelse av växter som används för hud och magproblem i Trinidad och Tobago med asiatiska ethnomedicine