• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      黏著斑激酶信號通路在細(xì)菌侵入非吞噬細(xì)胞中的作用

      2016-06-23 13:49:52賈曉陽付玉王瀟楠王志鋼郝慧芳
      生物技術(shù)通報 2016年7期
      關(guān)鍵詞:菌毛細(xì)胞骨架肌動蛋白

      賈曉陽 付玉 王瀟楠 王志鋼 郝慧芳

      (內(nèi)蒙古大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院微生物實驗室,呼和浩特 010021)

      黏著斑激酶信號通路在細(xì)菌侵入非吞噬細(xì)胞中的作用

      賈曉陽 付玉 王瀟楠 王志鋼 郝慧芳

      (內(nèi)蒙古大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院微生物實驗室,呼和浩特 010021)

      細(xì)菌對宿主細(xì)胞的黏附和侵襲是引發(fā)傳染病的重要步驟。細(xì)菌在黏附的過程中,其表面結(jié)構(gòu)或特殊黏附分子和宿主細(xì)胞表面受體相互作用激活黏著斑激酶(focal adhesion kinase,F(xiàn)AK),通過FAK/Src-Cortactin-Arp2/3通路和FAK/PI3K-Rac通路調(diào)控細(xì)胞骨架重排,促進(jìn)細(xì)菌侵入非吞噬細(xì)胞。 為了深入探討細(xì)菌侵入非吞噬細(xì)胞的整個過程及調(diào)控機(jī)制,就細(xì)菌對非吞噬細(xì)胞的黏附、侵入以及細(xì)胞FAK信號通路在此過程中的調(diào)節(jié)作用進(jìn)行綜述。

      細(xì)菌;黏附;入侵;黏著斑激酶;信號通路

      細(xì)菌廣泛存在于人類生活的環(huán)境當(dāng)中,人們身體內(nèi)外也存在著大量的共生菌群。一些細(xì)菌會導(dǎo)致人類嚴(yán)重的疾病,甚至死亡。黏附是細(xì)菌入侵的第一步,細(xì)菌已進(jìn)化出一些表面分子和結(jié)構(gòu)促使其黏附到宿主細(xì)胞表面,如菌毛、鞭毛和黏附素等。細(xì)菌也會產(chǎn)生一些毒素、侵襲素,還有細(xì)菌的III型分泌系統(tǒng),在這些因子的共同作用下,細(xì)菌能夠順利地與宿主細(xì)胞結(jié)合,并且將入侵的信息傳遞到宿主細(xì)胞當(dāng)中,促使宿主細(xì)胞中的激酶發(fā)生磷酸化,傳遞細(xì)胞信號調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架運動,最終促進(jìn)細(xì)菌的入侵。在一些細(xì)菌入侵宿主細(xì)胞的過程中,細(xì)胞黏著斑激酶起重要的調(diào)節(jié)作用。細(xì)菌首先會誘導(dǎo)細(xì)胞黏著斑激酶自身的磷酸化,同時激活下游信號通路,調(diào)節(jié)肌動蛋白聚合,引起細(xì)胞骨架重排,最終導(dǎo)致細(xì)胞膜的內(nèi)陷,細(xì)菌侵入宿主細(xì)胞。為了深入探討細(xì)菌侵入非吞噬細(xì)胞的整個過程及調(diào)控機(jī)制,本文就細(xì)菌對非吞噬細(xì)胞的黏附、侵入以及細(xì)胞黏著斑激酶信號通路在此過程中的調(diào)節(jié)作用進(jìn)行綜述。

      1 細(xì)菌對宿主細(xì)胞的黏附

      黏附是病原菌入侵宿主細(xì)胞的第一步,這個過程需要病原菌的黏附因子和宿主細(xì)胞表面受體的特異性結(jié)合,進(jìn)而有助于病原菌在宿主細(xì)胞表面的定植。細(xì)菌已進(jìn)化出特殊的表面分子和結(jié)構(gòu)促使其能黏附到宿主細(xì)胞的表面。細(xì)菌有大量的能夠黏附到宿主細(xì)胞表面的相關(guān)結(jié)構(gòu),如菌毛、纖毛、莢膜和鞭毛等[1]。菌毛是革蘭氏陰性菌表面的重要結(jié)構(gòu)其主要功能是使細(xì)菌黏附到宿主細(xì)胞上。在革蘭氏陰性菌中,與黏附相關(guān)最典型的是I型菌毛、P菌毛和IV型菌毛。I型菌毛和P菌毛主要通過伴侶—引領(lǐng)的途徑形成[2]。例如,引發(fā)腎盂腎炎的大腸桿菌P菌毛,就是通過這一途徑完成菌毛的裝配,其分為三步:(1)菌毛子集通過II型分泌系統(tǒng),到達(dá)細(xì)胞膜周質(zhì);(2)膜周質(zhì)中的伴侶分子與菌毛子集結(jié)合,并且將菌毛子集運送到細(xì)胞外膜上的引領(lǐng)分子;(3)由引領(lǐng)分子對菌毛子集進(jìn)行裝配[3]。其P菌毛通過PapG蛋白黏附到尿路細(xì)胞上糖脂的α-D-吡喃半乳糖-(1-4)糖脂-β-D-吡喃半乳糖苷[4]。IV型菌毛的形成則與I型菌毛和P菌毛的形成過程有所不同。IV型菌毛在細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)首先形成一個完整的菌毛,然后通過擠壓到達(dá)細(xì)胞膜外[5]。以上3種類型的菌毛均在黏附過程中起重要的作用。細(xì)菌表達(dá)的黏附相關(guān)的蛋白為黏附素,黏附素不僅分布在菌毛、鞭毛這些結(jié)構(gòu)的末端、或軸上,也分布在細(xì)菌細(xì)胞表面。例如,磷壁酸是革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁組成成分,金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和化膿性鏈球菌的黏附過程與磷壁酸有關(guān)。金黃色葡萄球菌表面有許多黏附素,如纖連蛋白結(jié)合蛋白(fibronectinbinding proteins,F(xiàn)nBPs)、膠原蛋白結(jié)合蛋白(collagen adhesin,Cna)、聚集因子(clumping factors,Clfs)等。其中,纖連蛋白結(jié)合蛋白與細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合,細(xì)胞外基質(zhì)與宿主細(xì)胞結(jié)合,從而起到黏附的作用[6]。除了細(xì)菌細(xì)胞表面的黏附素,細(xì)菌(主要是革蘭氏陰性菌)自身分泌產(chǎn)生的蛋白到達(dá)細(xì)胞外膜,黏附到細(xì)胞外基質(zhì)或者宿主細(xì)胞表面[7],同時促進(jìn)細(xì)菌的聚集,如引發(fā)小腸結(jié)腸炎的耶爾森菌中的YadA[8]。

      宿主細(xì)胞膜表面有些糖類、蛋白等可作為細(xì)菌黏附的主要受體。哺乳動物的宿主細(xì)胞表面有許多黏附分子,這些黏附受體主要分為四大類:整合素、鈣黏蛋白、免疫蛋白超家族和選擇素[9]。整合素普遍存在于細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏附過程中,它是宿主細(xì)胞表面的一個異二聚體,由α和β兩個不同的亞單位,按照不同的組合構(gòu)成,其中β1整合素家族通常是細(xì)胞外基質(zhì)的受體。有整合素參與的黏附,要與細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合共同完成黏附作用(這種黏附方式叫做間接黏附),細(xì)胞外基質(zhì)包括纖連蛋白(fibronectin,F(xiàn)n)、層黏連蛋白、膠原蛋白。由整合素介導(dǎo)產(chǎn)生結(jié)合的細(xì)菌有小腸結(jié)腸炎耶爾森菌[10]、金黃色葡萄球菌、化膿性鏈球菌等。整合素不僅能介導(dǎo)病原菌與宿主細(xì)胞的黏附,并且與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)具有密切的聯(lián)系,有研究表明,耶爾森菌外膜蛋白侵襲素促進(jìn)β1整合素的聚合,激活酪氨酸激酶,引起細(xì)胞骨架中肌動蛋白的重排,從而促進(jìn)病原菌的入侵[11,12]。

      病原菌與宿主細(xì)胞特異性黏附機(jī)制有兩種:一是直接黏附,即細(xì)菌自身表面的黏附素可直接與宿主細(xì)胞表面的受體結(jié)合,如大腸桿菌、李斯特菌[13]、耶爾森菌[14]和淋病奈瑟菌[15]。二是間接黏附,即宿主細(xì)胞自身向胞外產(chǎn)生的一些大分子物質(zhì),如細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM),這些大分子物質(zhì)能促進(jìn)宿主細(xì)胞與病原菌的結(jié)合,從而達(dá)到黏附目的。這些細(xì)菌具有與細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合的能力,一般是一些革蘭氏陽性菌,如鏈球菌和葡萄球菌[16]。

      細(xì)菌與宿主細(xì)胞發(fā)生黏附是一個復(fù)雜的過程,不僅僅通過細(xì)菌與宿主細(xì)胞的一些表面結(jié)構(gòu)來完成。例如,腸致病性大腸桿菌(enteropathogenic Escherichia coli,EPEC)和腸出血性大腸桿菌(enterohemorrhagic Escherichia coli,EHEC)。EPEC/EHEC的束狀菌毛對宿主細(xì)胞進(jìn)行黏附,然后經(jīng)過III型分泌系統(tǒng)分泌的細(xì)菌效應(yīng)物Tir嵌入到宿主細(xì)胞膜上,與細(xì)菌表面的外膜蛋白緊密素(Intimin)相互結(jié)合,促進(jìn)細(xì)菌與宿主細(xì)胞的進(jìn)一步結(jié)合,與此同時,結(jié)合的部位會形成一個基座。基座的形成是通過Tir與intimin相互作用,被磷酸化了的Tir誘導(dǎo)蛋白質(zhì)適配器NCK,使得神經(jīng)綜合征蛋白(neuronal wiskottaldrich syndrome protein,N- WASP)和Arp2 / 3復(fù)合物(actin-related protein 2/3)募集到細(xì)菌與宿主細(xì)胞結(jié)合的部位,導(dǎo)致黏附部位的肌動蛋白聚合從而形成一個基座[17]。肌動蛋白結(jié)合蛋白如踝蛋白會被募集到基座,用來穩(wěn)定其的結(jié)構(gòu)。

      2 細(xì)菌侵襲進(jìn)入宿主細(xì)胞

      細(xì)菌入侵宿主細(xì)胞的過程中會伴隨著肌動蛋白細(xì)胞骨架的重新排列。細(xì)菌進(jìn)入非吞噬細(xì)胞的機(jī)制有拉鏈?zhǔn)綑C(jī)制和觸發(fā)式機(jī)制[18]:(1)拉鏈?zhǔn)綑C(jī)制指細(xì)菌通過與宿主細(xì)胞發(fā)生黏附,調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞內(nèi)的一系列信號通路,從而導(dǎo)致細(xì)胞骨架發(fā)生重排,細(xì)胞表面的膜形成偽足,包裹于細(xì)菌周圍,細(xì)菌內(nèi)陷于細(xì)胞膜[19]。此過程不發(fā)生大規(guī)模的細(xì)胞骨架重排。依靠這種入侵機(jī)制,典型的細(xì)菌有耶爾森菌、產(chǎn)單核細(xì)胞李斯特菌和金黃色葡萄球菌[12,20]。(2)觸發(fā)式機(jī)制與前者相比,此過程會引起大規(guī)模的細(xì)胞骨架重排,在細(xì)菌與宿主細(xì)胞表面結(jié)合的過程中,宿主細(xì)胞膜上會在臨近入侵細(xì)菌的表面形成大型片狀或者偽足樣結(jié)構(gòu),將細(xì)菌卷入到細(xì)胞內(nèi)[18]。這種入侵機(jī)制的典型細(xì)菌有志賀氏菌和沙門氏菌。細(xì)菌入侵細(xì)胞伴隨著細(xì)胞骨架的重排,細(xì)胞骨架發(fā)生重排,則是由于細(xì)菌與宿主細(xì)胞發(fā)生黏附的過程中,模擬了宿主信號傳遞最終導(dǎo)致細(xì)胞骨架重排。黏著斑激酶(focal adhesion kinase,F(xiàn)AK)、GTP酶通過對相關(guān)蛋白的酪氨酸磷酸化,產(chǎn)生一系列對下游分子的級聯(lián)反應(yīng),最終導(dǎo)致細(xì)胞骨架發(fā)生重排。例如,GTP酶Rho家族中有Rac、Cdc42、Rho,它們是調(diào)控肌動蛋白的主要成員。細(xì)胞外基質(zhì)可誘導(dǎo)Rac活化,調(diào)節(jié)片狀偽足的形成,Cdc42誘導(dǎo)遷移細(xì)胞前沿肌動蛋白絲狀偽足的形成。細(xì)菌激活宿主的蛋白激酶不僅僅依賴黏附的過程,有時,病原菌分泌的毒力因子可以直接進(jìn)入到非吞噬細(xì)胞中,與宿主細(xì)胞中的蛋白激酶發(fā)生作用,從而控制與調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的重排。沙門氏菌產(chǎn)生一些易位效應(yīng)蛋白,這些效應(yīng)物可以促進(jìn)細(xì)菌的初始入侵。易位蛋白SipC經(jīng)過III型分泌系統(tǒng),進(jìn)入宿主細(xì)胞,促使肌動蛋白聚合并且與F-actin結(jié)合;同時SopE激活Rho GTP酶,促進(jìn)肌動蛋白聚合和膜皺褶形成[21]。志賀氏菌通過III型分泌系統(tǒng)分泌的蛋白OspE作用在整合素的相關(guān)酶上,可以促進(jìn)整合素和黏著斑的表達(dá)量上調(diào),并且表達(dá)黏著斑的運動能力降低,從而使得黏附細(xì)胞外基質(zhì)的能力提高[22]。

      3 細(xì)胞黏著斑激酶與細(xì)菌入侵

      FAK是一類胞質(zhì)非受體蛋白酪氨酸激酶,可以整合許多細(xì)胞外信號,如整合素和機(jī)械牽拉等。FAK是相關(guān)聯(lián)的非受體和非膜蛋白酪氨酸激酶(protein- tyrosine kinase,PTK)[23],其不含有與Src蛋白的SH2(Src homology 2)或SH3(Src homology 3)相互作用的結(jié)構(gòu)域。與FAK有關(guān)的PTK已經(jīng)被分離,包括黏著斑激酶β(cell adhesion kinaseβ,CAKβ),蛋白酪氨酸激酶2(proline-rich tyrosine kinase 2,PYK2),相關(guān)黏附斑酪氨酸激酶(related adhesion focal tyrosine kinase,RAFTK),鈣依賴型酪氨酸激酶(calcium-dependent protein-tyrosine kinase,CADTK)和 黏 著 斑 激 酶2(focal adhesion kinase 2,F(xiàn)AK-2)[24-27]。FAK主要包含3個結(jié)構(gòu)域:N末端結(jié)構(gòu)域含有FERM區(qū)域,它是整合素的作用位點。當(dāng)病原菌與宿主細(xì)胞發(fā)生黏附之后,隨之整合素被激活,整合素β亞基的胞內(nèi)部分與FAK結(jié)合,進(jìn)而通過Src、磷脂酰肌醇3激酶(phosphtidylinositol 3-kinase,PI3K)等通路將胞外基質(zhì)的信號導(dǎo)入胞內(nèi),引起肌動蛋白的聚合。中間的激酶結(jié)構(gòu)域(PTK),可以激活下游的通路。FAK至少含有6個酪氨酸位點,分別 是Tyr-397、Tyr-407、Tyr-576、Tyr-577、Tyr-861和Tyr-925[28,29]。Tyr-397是FAK主要的磷酸化部位,可以發(fā)生自體磷酸化[30]。磷酸化的Tyr-397可以與Src的SH2結(jié)構(gòu)域結(jié)合[31],形成復(fù)合體,并且激活下游通路。FAK的C末端結(jié)構(gòu)域(FAT)約100個氨基酸,起到黏著斑靶向定位的功能,F(xiàn)AT可以與樁蛋白(Paxillin)[32]和裸蛋白(Talin)[33]結(jié)合,從而引起肌動蛋白(Actin)的聚合。在激酶結(jié)構(gòu)域和FAT結(jié)構(gòu)域之間,含有兩個脯氨酸基序,其中靠近C末端結(jié)構(gòu)域的脯氨酸基序能夠與GTPase的SH3結(jié)構(gòu)域結(jié)合[34,35]。GRAF是RhoGTPases的激活蛋白,RhoGTPases參與細(xì)胞骨架重建并在細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)到細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮著重要的作用。前述我們知道細(xì)菌與宿主細(xì)胞相互作用,模擬信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制,引起局部肌動蛋白絲聚合,促進(jìn)細(xì)菌內(nèi)化。FAK在這一過程中發(fā)揮著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。

      FAK參與細(xì)菌入侵的過程,是由整合素介導(dǎo)的細(xì)菌引起的細(xì)胞內(nèi)化。例如,尿路致病性大腸桿菌入侵膀胱細(xì)胞(圖1)。尿路致病性大腸桿菌的菌毛是I型菌毛,編碼菌毛的基因是fim基因,I型菌毛首先對宿主細(xì)胞進(jìn)行黏附,整合素α3β1是宿主細(xì)胞的黏附受體。菌毛FimH通過識別整合素N端鏈接的甘露糖聚糖殘基,并逐個地與整合素子集α3和β1進(jìn)行固定[36],與此同時,整合素和F-actin不斷地被募集到細(xì)菌的黏附部位。在細(xì)菌黏附部位,整合素募集并激活宿主細(xì)胞內(nèi)多種適配器,從而引起細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo),產(chǎn)生細(xì)胞骨架的重排,進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)菌的入侵。整合素能夠募集和激活FAK、Src和Rho家族的GTP酶[37]。活化的FAK與PI3K形成瞬時復(fù)合物,產(chǎn)生一些磷脂酰磷酸鹽(Phosphotidylinositides,PIPs),這些磷脂酰磷酸鹽作為第二信號,可以調(diào)節(jié)肌動蛋白的動力,一些紐蛋白和α輔肌動蛋白參與到細(xì)胞骨架的重排[38-40]。與此同時,Rho家族GTP酶中的Rac1也促進(jìn)細(xì)菌入侵位點的細(xì)胞骨架重排。

      圖1 細(xì)菌入侵非吞噬細(xì)胞的信號通路

      在金黃色葡萄球菌入侵非吞噬細(xì)胞的過程(圖1),金黃色葡萄球菌表面表達(dá)的纖連蛋白結(jié)合蛋白FnBPs,也稱作金黃色葡萄球菌的黏附素,以纖連蛋白Fn為橋梁,將細(xì)菌表面的FnBPs和α5β1整合素連接起來[41]。研究表明,缺失FnBPs的菌株突變體會喪失入侵的功能。還有一種熱休克蛋白,可以與整合素形成共受體,通過Fn為橋梁,將細(xì)菌與宿主細(xì)胞進(jìn)行連接,產(chǎn)生細(xì)胞的內(nèi)化[42],但是這個作用的機(jī)制在真核細(xì)胞中還不清楚。在金黃色葡萄球菌入侵293T細(xì)胞時,由整合素介導(dǎo)的細(xì)菌入侵,不僅可以促進(jìn)FAK在入侵位點的聚集,還能募集一些相關(guān)的蛋白,如張力蛋白、紐蛋白等。有研究表明,缺陷型的FAK[43]和缺陷型的Src[44]細(xì)胞可以抵制金黃色葡萄球菌的入侵。這表明,F(xiàn)AK在細(xì)菌入侵宿主細(xì)胞的過程中發(fā)揮重要的作用。被整合素募集并激活的FAK在其397位點上發(fā)生自體磷酸化,并與Src結(jié)合形成復(fù)合物,F(xiàn)AK和Src復(fù)合物可以使肌動蛋白的相關(guān)蛋白產(chǎn)生磷酸化,從而調(diào)控下游的信號通路。皮層肌動蛋白是Src的一個重要底物,在細(xì)菌入侵過程中的作用尤為重要。皮層肌動蛋白是肌動蛋白的結(jié)合蛋白,它是許多信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的樞紐,并參與Arp2 / 3復(fù)合物的聚集(皮層肌動蛋白的NTA(N-terminal acidic motif)結(jié)構(gòu)域能夠與Arp2 / 3復(fù)合物結(jié)合[45],被激活的Arp2 / 3復(fù)合物能使肌動蛋白生成支細(xì)絲,并保持70度角[46]),Arp2 / 3復(fù)合物調(diào)控肌動蛋白的聚合,肌動蛋白能夠控制細(xì)胞骨架的重排,從而促進(jìn)病原菌或病毒的入侵。另一條控制肌動蛋白的通路是,皮層肌動蛋白的SH3結(jié)構(gòu)域結(jié)合并激活N-WASP[47,48],N-WASP激活A(yù)rp2/3復(fù)合物,使得肌動蛋白進(jìn)行聚合。

      已有許多實驗證明,F(xiàn)AK調(diào)控細(xì)菌入侵細(xì)胞的過程。李斯特菌、假結(jié)核耶爾森菌、大腸桿菌、引發(fā)腦膜炎的奈瑟氏菌等,在這些細(xì)菌入侵的過程中,F(xiàn)AK均起到重要的作用??偠灾?,細(xì)菌入侵細(xì)胞會伴隨著胞內(nèi)黏著斑激酶、Src酶、GTP酶、磷脂酸-3-激酶等產(chǎn)生細(xì)胞信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo),最終引起肌動蛋白聚合,細(xì)胞骨架發(fā)生重排,促進(jìn)細(xì)菌的入侵。

      4 展望

      細(xì)菌與宿主之間的相互作用機(jī)制是目前研究的熱點。細(xì)菌改變并利用宿主細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng),引起肌動蛋白細(xì)胞骨架重排,使其侵入到非吞噬細(xì)胞中,F(xiàn)AK起著關(guān)鍵的調(diào)控作用。但是,是否還有其他的蛋白分子也參與調(diào)控細(xì)菌入侵的過程;這些蛋白分子參與調(diào)控細(xì)菌入侵的過程是獨立于FAK還是與FAK協(xié)同調(diào)控?這些問題還需要進(jìn)一步的探索。細(xì)菌侵入非吞噬細(xì)胞可以逃避免疫攻擊,再加上抗生素抗藥性的問題給有效治療細(xì)菌感染增加了難度,細(xì)菌在侵入非吞噬細(xì)胞中的調(diào)控機(jī)制研究為抗菌治療提供了新的思路,除了利用抗生素還可通過抑制其侵入和對宿主細(xì)胞功能的影響來治療胞內(nèi)菌的感染。深入研究細(xì)菌在侵入非吞噬細(xì)胞中的分子機(jī)制為尋找新藥物靶點和探索新抗菌藥奠定理論基礎(chǔ)。

      [1]郭曉奎, 童善慶. 細(xì)胞微生物學(xué)[M]. 上海:第二軍醫(yī)大學(xué)出版社, 2004:94-96.

      [2]Kline KA, F?lker S, Dahlberg S, et al. Bacterial adhesins in hostmicrobe interactions[J]. Cell Host Microbe, 2009, 6:580-592.

      [3]Pizarro-Cerdá J, Cossart P. Bacterial adhesion and entry into host cells[J]. Cell, 2006, 124(4):720-727.

      [4]Hultgren SJ, Normark S, Abraham SN. Chaperoneassisted assembly and molecular architecture of adhesive pili[J]. Annu Rev Microbiol, 1991, 45:383-415.

      [5]Wolfgang M, van Putten JP, Hayes SF, et al. Components and dynamics of fiber formation define a ubiquitous biogenesis pathway for bacterial pili[J]. EMBO J, 2000, 19(23):6408-6418.

      [6]Foster TJ, Geoghegan JA, Ganesh VK, et al. Adhesion, invasion and evasion:The many functions of the surface proteins of Staphylococcus aureus[J]. Nat Rev Microbiol, 2014, 1:49-62.

      [7]Stones DH, Krachler AM. Fatal attraction:how bacterial adhesins affect host signaling and what we can learn from them[J]. Int J Mol Sci, 2015, 16(2):2626-2640.

      [8]B?lin I, Wolf-Watz H. Molecular cloning of the temperature-inducible outer membrane protein 1 of Yersinia pseudotuberculosis[J]. Infect Immun, 1984, 43(1):72-78.

      [9]Juliano RL. Signal transduction by cell adhesion receptors and the cytoskeleton:functions of integrins, cadherins, selectins, and immunoglobulin-superfamily members[J]. Annu Rev Pharmacol Toxicol, 2002, 42:283-323.

      [10]El Tahir Y, Skurnik M. YadA, the multifaceted Yersinia adhesion[J]. Int J Med Microbiol, 2001, 291(3):209-218.

      [11]Isberg RR, Barnes P. Subversion of integrins by enteropathogenic Yersinia[J]. J Cell Sci, 2001, 114(1):21-28.

      [12]Boyle EC, Finlay BB. Bacterial pathogenesis:exploiting cellular adherence[J]. Curr Opin Cell Biol, 2003, 15(5):633-639.

      [13]Pizarro-Cerdá J, et al. Entry of Listeria monocytogenes in mammalian epithelial cells:an updated view[J]. Cold Spring Harb Perspect in Med, 2012, 2(11). pii:a010009.

      [14]Isberg RR, Leong JM. Multiple beta 1 chain integrins are receptors for invasin, a protein that promotes bacterial penetration into mammalian cells[J]. Cell, 1990, 60(5):861-871.

      [15]N?gele V, Heesemann J, Schielke S, et al. Neisseria meningitids adhesin NadA targets β1 integrins:functional similarity to Yersinia invasin[J]. J Biol Chem, 2011, 286(23):20536-20546.

      [16]Hoffmann C, et al. Integrin-mediated uptake of fibronectin-binding bacteria[J]. Eur J Cell Biol, 2011, 90(11):891-896.

      [17]Campellone KG, Leong JM. Nck-independent actin assembly is mediated by two phosphorylated tyrosines within enteropathogenic Escherichia coli Tir[J]. Mol Microbiol, 2005, 56(2):416-432.

      [18]張湘燕, 郭曉奎, 劉晶星, 等. 細(xì)菌利用宿主肌動蛋白細(xì)胞骨架進(jìn)入非吞噬細(xì)胞的機(jī)制[J]. 細(xì)胞生物學(xué)雜志, 2002, 24(3):155-158.

      [19]Swanson JA, Baer SC. Phagocytosis by zippers and triggers[J]. Trends Cell Biol. 1995, 5(3):89-93.

      [20]Alva-Murillo N, López-Meza JE, Ochoa-Zarzosa A. Nonprofessional Phagocytic Cell Receptors Involved in Staphylococcus aureus Internalization[J]. Biomed Res Int, 2014, 2014:538-546.

      [21]Hardt WD, Chen LM, Schuebel KE, et al. S. typhimurium encodes an activator of Rho GTPases that induces membrane ruffling and nuclear responses in host cells[J]. Cell, 1998, 5:815-826.

      [22]Kim M, Ogawa M, Mimuro H, et al. Reinforcement of epithelial cell adhesion to basement membrane by a bacterial pathogen as a new infectious stratagem[J]. Virulence, 2010, 1(1):52-55.

      [23]Parsons JT, Parsons SJ. Src family protein tyrosine kinases:cooperating with growth factor and adhesion signaling pathways[J]. Curr Opin Cell Biol, 1997, 9(2):187-192.

      [24]Sasaki H, Nagura K, Ishino M, et al. Cloning and kinase characterization of cell adhesion kinase beta, a novel proteintyrosine kinase of the focal adhesion subfamily[J]. J Biol Chem, 1995, 270(36):21206-21219.

      [25]Lev S, Moreno H, Martinez R, et al. Protein tyrosine kinase PYK2 involved in Ca2+-induced regulation of ion channel and MAP kinase functions[J]. Nature, 1995, 376(6543):737-745.

      [26]Avraham S, London R, Fu Y, et al:Identification and characterization of a novel related adhesion focal tyrosine kinase(RAFTK)from megakaryocytes and brain[J]. J Biol Chem, 1995, 270:27742-27751.

      [27]Yu H, Li X, Marchetto GS, et al. Activation of a novel calciumdependent protein-tyrosine kinase. Correlation with c-Jun N-terminal kinase but not mitogen-activated protein kinase activation[J]. J Biol Chem, 1996, 271(47):29993-29998.

      [28]Calalb MB, et al. Tyrosine phosphorylation of focal adhesion kinase at sites i n the catalytic domain regulates kinase activity:a role for Src family kinases[J]. Mol Cell Biol, 1995, 2:954-963.

      [29]Schlaepfer DD, Hunter T. Evidence for in vivo phosphorylation of the Grb2 SH2-domain binding site on focal adhesion kinase by Srcfamily protein-tyrosine kinases[J]. Mol Cell Biol, 1996, 16(10):5623-5633.

      [30]Burgaya F, Toutant M, Studler JM, et al. Alternatively spliced focal adhesion kinase in rat brain with increased autophosphorylation activity[J]. J Biol Chem, 1997, 272(45):28720-28725.

      [31]Schwartz MA, et al. Integrins:emerging paradigms of signal transduction[J]. Annu Rev Cell Dev Biol, 1995, 11:549-599.

      [32]Brown MC, et al. Identification of LIM3 as the principal determinant of paxillin focal adhesion localization and characterization of a novel motif on paxillin directing vinculin and focal adhesion kinase binding[J]. J Cell Biol, 1996, 135(4):1109-1123.

      [33]Chen HC, Appeddu PA, Parsons JT, et al. Interaction of focal adhesion kinase with cytoskeletal protein talin[J]. J Biol Chem, 1995, 270(28):16995-16999.

      [34]Hildebrand JD, Taylor JM, Parsons JT. An SH3 domain-containing GTPase-activating protein for Rho and Cdc42 associates with focal adhesion kinase[J]. Mol Cell Biol, 1996, 16(6):3169-3178.

      [35]Ohba T, Ishino M, Aoto H, et al. Interaction of two proline-rich sequences of cell adhesion kinase beta with SH3 domains of p130Cas-related proteins and a GTPase-activating protein[J]. Biochem J, 1998, 330(Pt 3):1249-1254.

      [36]Eto DS, Jones TA, Sundsbak JL, et al. Integrin-mediated host cell invasion by type 1-piliated uropathogenic Escherichia coli[J]. PLoS Pathog, 2007, 3(7):e100.

      [37]Martinez JJ, Hultgren SJ. Requirement of Rho-family GTPases in the invasion of Type 1-piliated uropathogenic Escherichia coli[J]. Cell Microbiol, 2002, 4(1):19-28.

      [38]Shoelson SE, Sivaraja M, Williams KP, et al. Specific phosphopeptide binding regulates a conformational change in the PI 3-kinase SH2 domain associated with enzyme activation[J]. EMBO J, 1993, 12(2):795-802.

      [39]Yin HL, Janmey PA. Phosphoinositide regulation of the actin cytoskeleton[J]. Annu Rev Physiol, 2003, 65:761-789.

      [40]Hartwig JH, Bokoch GM, Carpenter CL, et al. Thrombin receptor ligation and activated Rac uncap actin filament barbed ends through phosphoinositide synthesis in permeabilized human platelets[J]. Cell, 1995, 82(4):643-653.

      [41]Joh D, Wann ER, Kreikemeyer B, et al. Role of fibronectin-binding MSCRAMMs in bacterial adherence and entry into mammalian cells[J]. Matrix Biol, 1999, 18(3):211-223.

      [42]Dziewanowska K, Carson AR, Patti JM, et al. Staphylococcal fibronectin binding protein interacts with heat shock protein 60 and integrins:role in internalization by epithelial cells[J]. Infect Immun, 2000, 68(11):6321-6328.

      [43]Agerer F, Lux S, Michel A, et al. Cellular invasion by Staphylococcus aureus reveals a functional link between focal adhesion kinase and cortactin in integrin-mediated internalization[J]. J Cell Sci 2005, 118:2189-2200.

      [44]Agerer F, Lux S, Michel A, et al. Cellular invasion by Staphylococcus aureus reveals a functional link between focal adhesion kinase and cortactin in integrin-mediated internalisation[J]. J Cell Sci, 2005, 118(10):2189-2200.

      [45]Martinez-Quiles N, et al. Erk/Src phospho-rylation of cortactin acts as a switch on-switch off mechanism that controls its ability to activate N-WASP[J]. Mol Cell Biol, 2004, 12:5269-5280.

      [46]Pollard TD, Cooper JA. Actin, a central player in cell shape and movement[J]. Science, 2009, 326(5957):1208-1212.

      [47]Kurisu S, Takenawa T. The WASP and WAVE family proteins[J]. Genome Biol, 2009, 10(6):226.

      [48]Martinez-Quiles N, Ho HY, Kirschner MW, et al. Erk/Src phosphorylation of cortactin acts as a switch on switch off mechanism that controls its ability to activate N-WASP[J]. Mol Cell Biol, 2004, 24(12):5269-5280.

      (責(zé)任編輯 狄艷紅)

      The Role of Focal Adhesion Kinase Signaling Pathway in the Bacterial Invasion of Non-phagocytic Cells

      JIA Xiao-yang FU Yu WANG Xiao-nan WANG Zhi-gang HAO Hui-fang
      (Microbiology Lab of College of Life Science in Inner Mongolia University,Hohhot 010021)

      The adhesion and invasion into eukaryotic cells are major steps in bacterial pathogenesis. In order to further study the entire process and molecular mechanisms of bacteria invading non-phagocytic cells,we reviewed the bacterial adhesion and invasion of nonphagocytic cells and the regulatory mechanisms of focal adhesion kinase(FAK)in this process. During the adhesion process,the interaction of surface adhesive molecules and special structures of bacteria with receptors of host cells activates the FAK to regulate the cytoskeletal rearrangement through FAK/Src-Cortactin-Arp2/3 and FAK/PI3K-Rac pathways,which promotes the bacterial invasion of non-phagocytic cells.

      bacteria;adhesion;invasion;focal adhesion kinase;signaling pathway

      10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2016.07.004

      2015-10-08

      內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)??茖W(xué)研究項目(NJZZ002),內(nèi)蒙古大學(xué)高層次人才引進(jìn)科研項目(135130)

      賈曉陽,女,碩士研究生,研究方向:微生物;E-mail:740405724@qq.com

      郝慧芳,女,博士,研究方向:生物病理學(xué);E-mail:haohf@life.imu.edu.cn

      猜你喜歡
      菌毛細(xì)胞骨架肌動蛋白
      細(xì)胞骨架
      土槿皮乙酸對血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和細(xì)胞骨架的影響
      肌動蛋白結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能的研究進(jìn)展
      “洋蔥細(xì)胞骨架的制作技術(shù)研究”一 文附圖
      產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌菌毛的研究進(jìn)展
      細(xì)胞骨架在ns脈沖誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡中的作用
      肌動蛋白清除系統(tǒng)與凝血—纖溶系統(tǒng)在子癇前期患者外周血中的變化
      腸炎沙門氏菌SEF14菌毛研究進(jìn)展
      沙門氏菌菌毛研究進(jìn)展
      主動免疫肌動蛋白樣蛋白7a蛋白引起小鼠睪丸曲細(xì)精管的損傷
      佛冈县| 大丰市| 禄劝| 宿迁市| 昭苏县| 荔波县| 临沭县| 称多县| 洛浦县| 乌拉特中旗| 化德县| 和平县| 茌平县| 布拖县| 福州市| 葫芦岛市| 高雄县| 中方县| 呼伦贝尔市| 泉州市| 兴安盟| 万源市| 敖汉旗| 勐海县| 克什克腾旗| 海阳市| 临夏市| 武川县| 万州区| 中西区| 正定县| 和政县| 饶河县| 普格县| 山阳县| 富蕴县| 库车县| 平山县| 辽阳市| 烟台市| 和政县|