التعبير، تنقية، ومضادات الميكروبات النشاط من S100A12

بروتينات S100 هي فئة من الأسرة EF- اليد من البروتينات ملزمة الكالسيوم مع مجموعة متنوعة من الوظائف ¹ . يتم التعبير عنها بطريقة الأنسجة والخلية محددة، وتنظيم مجموعة واسعة من الوظائف الخلوية ^{2 ، 3} . فريدة من نوعها لبروتينات الكالسيوم ملزمة، بروتينات S100 المعرض على حد سواء وظائف داخل الخلية وخارج الخلية ^{4 ، 5} . داخل الخلية، كا ^{2 +} ملزمة يؤدي إلى تغيير كونفورماتيونال الذي يعرض سطح مسعور الذي يستهدف على وجه التحديد البروتين شركاء ملزم ⁶ . هذه الآلية داخل الخلايا ينظم العمليات الهامة مثل تكاثر الخلايا، والتمايز والتمثيل الغذائي للطاقة. في الوسط خارج الخلية، بروتينات S100 تظهر وظيفتين ⁷ . في واحدة، أنها بمثابة الضرر المرتبطة الجزيئية نمط (دامب) البروتينات والشروع في المؤيدة للالتهاباتأتوري الاستجابة المناعية من خلال التفاعل مع مستقبلات التعرف على نمط ^{8 ، 9} . بالإضافة إلى ذلك، العديد من أعضاء فئة البروتين S100 عزل انتقال المعادن، وهي وظيفة التي تعمل على تجويع مسببات الأمراض الميكروبية في عملية تسمى الحصانة الغذائية ^{10 ، 11} .

S100A12 (المعروف أيضا باسم كالغرانولين C و EN- ريج) وأعرب للغاية في الضامة والعدلات وتم التعرف على أنها العلامات البيولوجية المحتملة للأمراض الالتهابات ^{12 ، 13} . بالإضافة إلى الكالسيوم ملزمة في مواقع EF- اليد، S100A12 اثنين من تقارب عالية الانتقال المعادن مواقع ملزمة تقع على طرفي نقيض من واجهة ديمر ^{14 ، 15} . ويتكون كل موقع ملزم من ثلاثة مخلفات الحامض الاميني وبقايا حمض الأسبارتيك واحد ويمكن أن تشيلت الزنك أو النحاس <سوب كلاس = "كريف"> 16 ^{، 17} . في الآونة الأخيرة، أبلغنا أن المجاعة الزنك تعتمد على S100A12 مهم في تنظيم هيليكوباكتر بيلوري النمو ونشاط عوامل الفوعة المؤيدة للالتهابات ¹⁸ .

H. بيلوري يصيب المعدة من حوالي نصف سكان العالم في العالم. مما يجعلها واحدة من أنجح الممرضات البكتيرية ¹⁹ . العدوى مع H. بيلوري يمكن أن يؤدي إلى نتائج مرض المعدة كبيرة بما في ذلك التهاب المعدة والقرحة الهضمية الاثني عشر، الغشاء المخاطي المرتبطة الأنسجة اللمفاوية (مالت) سرطان الغدد الليمفاوية، وغدية المعدة الغازية (سرطان المعدة). سرطان المعدة هو السبب الرئيسي للوفيات غير المرتبطة بالسرطان غير القلب في العالم، وأكبر عامل خطر واحد المرتبطة بسرطان المعدة هو العدوى مع H. بيلوري .

H. بيلوري يستمر في مكانة المعدة على الرغم من روبواستجابة المناعة المناعية للممرض، مما يؤكد الحاجة إلى فهم أفضل للآليات المناعية للسيطرة على هذه العدوى البكتيرية ^{20 ، 21 ، 22 ، 23} . يتميز بيلوري- التهاب مترافق مع تسلل عميق من الخلايا النوى متعددة النوى، أو العدلات، التي تودع ذخيرة من البروتينات المضادة للميكروبات، بما في ذلك S100A12، في موقع العدوى ^{18 ، 24 ، 25} . في محاولة لفهم الحوار المعقدة بين المضيف والممرض، سعينا إلى صقل تقنية لتنقية S100A12 واستخدامها لدراسة مضادات الميكروبات تؤثر عليه يمارس على هذا الممرض ذات الصلة طبيا. بروتوكول أدناه الخطوط العريضة تقنية محسنة لتنقية S100A12 في حالتها النشطة بيولوجيا. قادرة على ملزمة المعادن المغذية مع أفيني عاليةتي وخالب لهم بعيدا عن غزو الكائنات الحية الدقيقة. وعلاوة على ذلك، الأساليب أدناه تسليط الضوء على فائدة هذا البروتين كاشف حاسم لدراسة الآلية التي الجزيئات المضادة للميكروبات الفطرية تقيد نمو مسببات الأمراض البكتيرية.

وقد اكتسبت البروتينات S100A الأسرة التقدير كمجموعة هامة من جزيئات نظام المناعة الفطرية التي تشارك في إشارة المناعة وكذلك الدفاع المضيف ²⁷ . الأكثر دراستها جيدا هي كالبروتكتين (مرب-8/14، كالغرانولين A / B، S100A8 / A9) ^{28 ، 29 ، 30} . كالبروتكتين هو البروتين المرتبط العدلات التي تشكل هيتيروديمر من S100A8 و S100A9 الوحدات الفرعية التي تربط الانتقال المعادن في واجهة ديمر ³¹ . وقد تبين أن كالبروتكتين تمتلك اثنين من المواقع الملزمة المعدنية: الموقع 1 يمكن ربط زن ²⁺ ، من ²⁺ ، أو الحديد ²⁺ ، والموقع 2 يمكن ربط زن ^{2+ 31 ، 32} . وقد أظهرت العديد من التقارير أن الكالبروتكتين لديها أنشطة مضادات الميكروبات ضد مسببات الأمراض المتنوعة بما في ذلك المكورات العنقودية الذهبية ، المبيضات البيض ، أسينتوباكتر بوماني ، كليبسيلا الرئوية ، الإشريكية القولونية ، والبكتيريا الحلزونية ، وأن الآثار المثبطة هي نتيجة لأنشطة خالب المعادن من كالبروتكتين ^{25 ، 28 ، 29} .

العمل السابق أظهرت كالبروتكتين تمارس العديد من الأنشطة على H. بيلوري بما في ذلك تغيير الدهون في هيكل في الغشاء الخارجي، وقمع كاج-نوع الرابع إفراز النظام (وهو عامل فوعة بروينفلاماتوري كبير داخل H. بيلوري )، وتحفيز تشكيل بيوفيلم، وقمع H. بيلوري النمو والصلاحية بطريقة تعتمد على الجرعةكلاس = "كريف"> 25 ^{، 33} . وعلاوة على ذلك، كشفت الفحوصات الجينية والكيمياء الحيوية النشاط المضاد للبكتيريا من الكالبروتكتين ضد H. بيلوري كان مستمدا إلى حد كبير من قدرته على ربط الزنك المغذيات ²⁵ . يتطلب البوابية الزنك، كما تم تحديده من قبل البحوث السابقة التي تستخدم وسيلة محددة كيميائيا للتأكد من متطلبات المغذيات الدقيقة لهذا الممرض في النمو وتكاثر ³⁴ . بالإضافة إلى ذلك، كان الكالبروتكتين وفيرة للغاية داخل الأنسجة الحلزونية الملوية البوابية ، ويرتبط مع تسلل العدلات، مشيرا إلى المضيف قد يكون توظيف الكالبروتكتين كاستراتيجية مضادات الميكروبات خلال العدوى والالتهاب اللاحق ^{25 ، 35} .

تشير الأدلة الحديثة من تقنيات التحري البروتيني غير منحازة أنه في ظل ظروف حيث الأكسجين التفاعلية الأنواع وفيرة، كالبروتيكالقصدير يخضع التعديلات بعد متعدية التي تغير سداسي الهستيدين ملزم الموقع، وبالتالي تثبيط نشاط ملزم المعادن من البروتين ³⁶ . على هذا النحو، افترضنا أن بروتينات أخرى S100A الأسرة بين ذخيرة واسعة من هذه الجزيئات يمكن أن تكون بمثابة المعادن المساعدة-تشيلاتورس. اخترنا S100A12 لمزيد من الدراسة لأنه لم يتم تحديدها في الشاشة المذكورة أعلاه لتعديل ما بعد متعدية، لديها القدرة على ربط الزنك، وأنها وفيرة للغاية في الأنسجة البشرية المستمدة من H. بيلوري- المصابين بالعدوى.

عملنا يشير إلى أن S100A12 يمكن أن تمنع نمو البوابية وبقاء بطريقة تعتمد على الجرعة في سلالة G27 من H. بيلوري ، وأن النشاط المضاد للميكروبات من هذا البروتين يمكن عكسها عن طريق إضافة الزنك المغذيات الزائدة. هذا العمل يكمل عملنا السابق مشيرا إلى S100A12 النشاط المضاد للميكروبات ضد PMSS1 و 7.13 سلالات من الملوية البوابية ، مما يدل على نشاطها المضاد للبكتيريا واسعة ضد العديد من العزلات السريرية والسلالات المختبرية تكييفها من H. بيلوري ¹⁸ . معا، هذه النتائج تؤكد أهمية S100A12 كآلية للسيطرة على نمو البكتيريا وانتشارها عن طريق الحصانة الغذائية. الدراسات المستقبلية لهذا التفاعل المضيف البكتيرية الهامة يمكن أن تشمل استغلال نشاط S100A12 للحد من العبء البكتيرية داخل أنسجة المضيف، أو تحديد مساهمة هذا البروتين في الإشارات المناعية في سياق عدوى الملوية البوابية .