| Περίληψη |
Το συρίγγιο τύπου ΙΙΙ είναι μια περίπλοκη νανομηχανή, η οποία επιτρέπει στα βακτήρια να μεταφέρουν τις τοξικές πρωτείνες τους διαμέσω των ευκαρυωτικών κυτταρικών μεμβρανών. Τα τελευταία χρόνια έχει σημειωθεί μεγάλη πρόοδος ως προς την μελέτη της δομής του, της διαδικασίας της συναρμολόγησής του, αλλά κυρίως του τρόπου δράσης του. Με βάση την παρούσα γνώση, το συρίγγιο τύπου ΙΙΙ αποτελείται από το βασικό σωμάτιο, το οποίο διαπερνά τις βακτηριακές μεμβράνες και την πεπτιδογλυκάνη και συνεχίζει εξωκυτταρικά στη βελόνη και το ινίδιο. Όλη αυτή η δομή πιστεύεται πως δρα σαν ένας κενός δίαυλος διαμέσω του οποίου θα μεταναστεύσουν οι μολυσματικές πρωτείνες του βακτηρίου έως το κυτταρόπλασμα του ξενιστή τους. Κεντρικό ρόλο στη διαδικασία έκκρισης φαίνεται να παίζει επίσης και μια σειρά από εξειδικευμένες σαπερόνες του συστήματος ΙΙΙ. Παρά τις πρόσφατες μελέτες, ο ακριβής ρόλος τους στην εκκριτική διαδικασία παραμένει αινιγματικός.
Σε αυτή τη μελέτη στοχεύουμε στη διερεύνηση του ρόλου της σαπερόνης CesAB από το εντεροποθογόνο E. coli (EPEC) κατά την έκκριση των υποστρωμάτων της EspA και EspB από το βακτηριακό κύτταρο. Παράλληλα χαρακτηρίζουμε την ΑΤΡάση του συστήματος EscN ως πιθανό τελικό αποδέκτη του συμπλόκου σαπερόνης-υπόστρωμα.
Έτσι, αρχικά χαρακτηρίζουμε δομικά την πρωτείνη και αποκαλύπτουμε έναν νέο μηχανισμό αλληλεπίδρασης, όπου τόσο η CesAB όσο και το υπόστρωμά της, EspA, μεταπίπτουν από την φυσική τους μη-αναδιπλωμένη κατάσταση σε μια πλήρως αναδιπλωμένη κατά την διάρκεια και μόνο της αλληλεπίδρασης τους (mutual folding).
Παράλληλα με βιοχημικά πειράματα δείχνουμε πως η σαπερόνη αποτελείται από δύο διακριτές λειτουργικά αλλά και δομικά περιοχές, την αμινο-τελική περιοχή (Ν-περιοχή) και την καρβοξυ-τελική ουρά (C-ουρά). Με τη δημιουργία σημειακών μεταλλαγών στην Ν-περιοχή αρχικά, δείχνουμε πως η περιοχή αυτή είναι υπεύθυνη για τη δράση της ως σαπερόνη στο υπόστρωμα EspA, αλλά όχι και στο EspB. Εν συνεχεία, αποκαλύπτουμε πως η C-ουρά είναι ζωτικής σημασίας για την έκκριση και των δύο υποστρωμάτων, καθώς όταν αυτή απουσιάζει όχι μόνο δε θα εκκριθούν αποτελεσματικά από το κύτταρο, αλλά και τα δύο υποστρώματα δε θα στοχευτούν στη μεμβράνη, τη φυσική τους θέση πριν από την έκκριση. Εξετάζοντας επιπλέον τον ρόλο της C-ουράς βρίσκουμε πως συμμετέχει στο σχηματισμό ενός υπερ-μοριακού εκκριτικού ενδιαμέσου.
Η φυσιολογική σημασία των δύο υπο-περιοχών της CesAB ελέγχεται επίσης με τη χρήση κυτταρικών μοντέλων, εμπλέκοντας έμμεσα τις περιοχές αυτές στην παθογονικότητα του EPEC. Τέλος, εξετάζοντας και την σπουδαιότητα της ΑΤΡάσης του συστήματος κατά την έκκριση των υποστρωμάτων, προσδιορίζουμε την ενεργή της μορφή και μετρούμε τη συγγένειά της με την C-ουρά. Τα αποτελέσματα της διατριβής αυτής στοιχειοθετούν ένα σημαντικό πλαίσιο για την περαιτέρω διερεύνηση του μοριακού μηχανισμού έκκρισης των δύο μεταθετών EspA και EspB από το EPEC.
|
Ανάλυση του μοριακού μηχανισμού εκκρισης τύπου ΙΙΙ στο εντεροπαθογόνο E.coli
