Publication: Role of cortactin and the adaptor proteins NCK and CRK in pedestal formation by entherpathogenic "Escherichia coli" enteropatógena (EPEC).
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Publication Date
2013-04-23
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
The adherence of enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) to human intestinal cells triggers the formation of actin-rich pedestals. This process requires the translocation of the bacterial translocated intimin receptor (Tir) into host cells through a type III secretion system. The insertion of Tir into the plasma membrane and its tyrosine-phosphorylation leads to the recruitment of the host cell adaptor Nck, following Tir interaction with its ligand -the EPEC intimin surface protein. Nck in turn activates the neural Wiskott-Aldrich syndrome protein (N-WASP) initiating actin polymerisation mediated by the actin-related (Arp)2/3 complex. Interestingly, the host cortactin protein activates the Arp2/3 complex and N-WASP promoting actin polymerisation by two different mechanisms. Here, we interrogate a suggested role for cortactin in Tir-mediated actin nucleation events and reveal a critical role. We propose that cortactin binds Tir through its N-terminal part in a phosphorylation independent manner. On the other hand, the SH3 domain binding and activation of N-WASP is regulated by tyrosine and serine mediated phosphorylation of cortactin. Moreover, Tir-cortactin interaction promotes Arp2/3 complex-mediated actin polymerisation in vitro. Therefore, cortactin could act on Tir:Nck:N-WASP signalling pathway and control a possible cycling activity of N-WASP underlying pedestal formation. We also demonstrate that Crk family adaptor proteins have a redundant inhibitory role in regulating actin polymerisation in actin pedestals. Furthermore, we have investigated the mechanism of the observed reduced amounts of Tir in infected Nck deficient mouse embryonic fibroblast (MEFs).
La adherencia de la bacteria Escherichia coli enteropatógena (EPEC) a las células del epitelio intestinal conlleva la formación de estructuras ricas en filamentos de actina denominadas pedestales. El proceso requiere la translocación del efector bacteriano Tir (del inglés translocated intimin receptor) en el citoplasma de la célula hospedadora a través del sistema de secreción tipo III (TTSS). La inserción de Tir en la membrana plasmática de la célula conlleva la fosforilación en residuos de tirosina, reclutando así la proteína adaptadora Nck. Nck activa N-WASP (del inglés neural Wiskott-Aldrich syndrome protein) estimulando la polimerización de actina mediada por el complejo Arp2/3. La infección por EPEC provoca el reclutamiento de diversas proteínas de la célula eucariota, muchas de ellas implicadas en la regulación del citoesqueleto de actina, como cortactina. Cortactina activa el complejo Arp2/3 y N-WASP promoviendo la polimerización de actina mediante dos mecanismos diferentes. En esta tesis se estudia la participación de cortactina en la ruta de formación de pedestales por EPEC. Además se estudia el papel en este proceso de otras proteínas reclutadas por la bacteria, las proteínas adaptadoras de la familia Crk. Por último, se investiga el mecanismo por el cual los fibroblastos embrionarios de ratón que carecen de la proteína Nck, presentan niveles reducidos de Tir tras ser infectados por EPEC.
La adherencia de la bacteria Escherichia coli enteropatógena (EPEC) a las células del epitelio intestinal conlleva la formación de estructuras ricas en filamentos de actina denominadas pedestales. El proceso requiere la translocación del efector bacteriano Tir (del inglés translocated intimin receptor) en el citoplasma de la célula hospedadora a través del sistema de secreción tipo III (TTSS). La inserción de Tir en la membrana plasmática de la célula conlleva la fosforilación en residuos de tirosina, reclutando así la proteína adaptadora Nck. Nck activa N-WASP (del inglés neural Wiskott-Aldrich syndrome protein) estimulando la polimerización de actina mediada por el complejo Arp2/3. La infección por EPEC provoca el reclutamiento de diversas proteínas de la célula eucariota, muchas de ellas implicadas en la regulación del citoesqueleto de actina, como cortactina. Cortactina activa el complejo Arp2/3 y N-WASP promoviendo la polimerización de actina mediante dos mecanismos diferentes. En esta tesis se estudia la participación de cortactina en la ruta de formación de pedestales por EPEC. Además se estudia el papel en este proceso de otras proteínas reclutadas por la bacteria, las proteínas adaptadoras de la familia Crk. Por último, se investiga el mecanismo por el cual los fibroblastos embrionarios de ratón que carecen de la proteína Nck, presentan niveles reducidos de Tir tras ser infectados por EPEC.
Description
Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Farmacia, Departamento de Microbiología II, leída el 17-01-2013. Tesis formato europeo (compendio de artículos).