Содержание | Следующая статья | Предыдущая статья
Журнал 'Цитокины и воспаление', 2002, № 3
|
Дайджест Новостей науки
|
Номер 3'2002
|
НЕМНОГО О HELICOBACTER PYLORI
Как обеспечить себе комфорт в соляной кислоте?
Helicobacter pylori уникален своей способностью выживать в агрессивной среде желудка. Известно, что это достигается путем нейтрализации соляной кислоты аммиаком, который микроб синтезирует из мочевины с помощью фермента уреазы. Уреаза содержится в микробной клетке в большом количестве, составляя до 10 % ее общего белка, и является цитоплазматическим ферментом, действующим внутри клетки. Мочевина, из которой производится аммиак, проникает внутрь микроба через канал, образованный белком UreI.
Предполагалось, что, кроме внутриклеточной уреазы, в нейтрализации соляной кислоты может участвовать также внеклеточная уреаза, попадающая в желудок при гибели и автолизе части микробной популяции. Свободная уреаза действительно была известна, однако возможность ее участия в расщеплении мочевины в просвете желудка вызывала споры, т.к. опыты с очищенной уреазой показали, что фермент инактивируется в буферных растворах с низким рН.
Недавно Byung-Ha Oh et al. расшифровали структуру уреазы H. pylori, и выводы их исследования подтвердили значение внеклеточной уреазы для выживания бактерий. Оказалось, что фермент состоит из двух субъединиц (a и b), соединенных в димеры, которые, в свою очередь, соединяются друг с другом в тримеры (ab)3. Тримеры формируют сложную додекамерную структуру ((ab)3)4 с большой внутренней полостью объемом около 150 ангстрем [3]. Эта структура вполне соответствует тому виду уреазы, который был известен по снимкам с электронного микроскопа. Исследователи получили очищенную уреазу и изучили ее ферментативную активность при разных значениях рН. Однако вместо буферных растворов с фиксированными рН использовали незабуференные растворы, похожие по составу на желудочный сок. В этих условиях уреаза проявляла высокую активность вплоть до рН 3, однако быстро инактивировалась при перемешивании образца или при добавлении буфера.
Таким образом, авторы показали, что внеклеточная уреаза также способна работать в кислотных условиях - в противовес тому, что утверждалось конкурирующими теориями. По их мнению, структурную основу кислотоустойчивости фермента составляет формирование большого, хотя и лабильного молекулярного суперкомплекса. Эти данные подтверждают важную роль уреазы как фактора вирулентности H. pylori и иллюстрируют один из способов, которыми располагают микробы, чтобы сделать среду своего обитания более комфортабельной.
Захват контроля над сигнализацией хозяина
С колонизацией желудочного эпителия человека грам-негативными бактериями Helicobacter pylori связано развитие пептических язв, лимфоматоза слизистой оболочки желудка, аденокарциномы. Хорошо известно, что под влиянием вирулентных штаммов клетки эпителия удлиняются и становятся похожими на узкий длинный клюв колибри. Фенотип "колибри" возникает также при действии на клетки фактора роста гепатоцитов. Вирулентные, но не доброкачественные, штаммы H. pylori инъецируют в клетки белок, называемый CagA. Хотя функция белка CagA до конца не выяснена, показано, что он является субстратом для внутриклеточных тирозинкиназ клеток хозяина и, следовательно, может вмешиваться в процессы фосфорилирования, являющиеся ключевыми при передаче сигнала внутрь клеток от многих мембранных рецепторов. Недавно клеточная мишень белка CagA была идентифицирована. Ею оказалась фосфатаза SHP-2, ответственная за фосфорилирование тирозина в клетках. Исследуя трансфецированные клетки желудочного эпителия, Higashi et al. обнаружили, что CagA подвергается в них фосфорилированию по тирозину подобно нормальным субстратам клеточных фосфатаз. Большинство таких клеток имели фенотип "колибри".
CagA содержит несколько остатков тирозина, потенциально пригодных для фосфорилирования, причем мутации этих сайтов способны предотвратить фосфорилирование белка CagA и развитие фенотипа "колибри".
В эпителиальных клетках желудка процессы фосфорилирования при трансдукции сигнала от активированных рецепторов обеспечивает фосфатаза SHP-2. Она же обеспечивает и морфологические изменения клеток, индуцируемые фактором роста гепатоцитов. Фосфатаза SHP-2 содержит два особых тандемно расположенных участка, так называемые SH2-домены, которыми фермент связывается с фосфотирозином. Higashi et al. изучили, может ли белок CagA взаимодействовать с SHP-2, и пришли к выводу, что CagA дикого типа, экспрессируемый в эпителиальных клетках желудка, не только фосфорилируется по тирозину, но и связывается с клеточной фосфатазой SHP-2, причем этот процесс зависит от фосфорилирования. Если к лизатам клеток, экспрессирующих CagA, добавляли антитела к фосфатазе SHP-2, то вместе с ферментом преципитировалась и большая часть фосфорилированного CagA. Таким образом, фосфорилированный CagA связывается с данной фосфатазой. Оказалось также, что при взаимодействии с микробным белком CagA ферментативная активность фосфатазы SHP-2 значительно усиливается. Был идентифицирован и участок молекулы SHP-2, с которым связывается микробный белок. Путем направленного мутагенеза исследователи получили клетки с мутантной фосфатазой SHP-2, лишенной SH2-доменов, и показали, что CagA-белок H. pylori взаимодействует именно с SH2-доменами фермента.
Было установлено, что фосфатазная активность SHP-2 играет ключевую роль и в развитии фенотипа "колибри", индуцируемого в клетках эпителия H. pylori. Так, при подавлении фосфатазной активности SHP-2 специфическим ингибитором отсутствовало и удлинение эпителиальных клеток под влиянием CagA. Однако, мутант SHP-2, способный взаимодействовать с CagA, но лишенный фосфатазной активности, практически не влиял на фенотип клеток.
Читайте статью целиком
в печатной версии журнала!
Если Вы хотите прочесть статью целиком, заказывайте компакт-диск,
на котором Вы найдете ВСЕ статьи ВСЕХ номеров журнала за 2002 и 2003 годы!
Содержание | Следующая статья | Предыдущая статья
|
Подпишитесь на журнал "Цитокины и Воспаление" он-лайн!
Обновление на книжной полке: компакт-диск Цитокины и воспаление, 2006 год.
Обновление на книжной полке: компакт-диск Цитокины и воспаление, 2007 год.
|
![[О компании] Издательство 'Цитокины и воспаление' - Журнал 'Цитокины и Воспаление'](/images/Logo.gif){kind=logo}
