Adenylátcyklázový toxin Bordetella pertussis jako marker pro studium endocytózy komplementového receptoru CD11b/CD18.

Abstract

Bordetella pertussis způsobuje u lidí infekční onemocnění nazývané černý kašel. Tato gram-negativní bakterie produkuje adenylátcyklázový toxin (CyaA), který se váže na integrinový receptor CD11b/CD18 na povrchu myeloidních fagocytů a dopravuje do jejich cytosolu adenylátcyklázovou doménu (AC). Tato práce se zabývá studiem endocytózy CyaA a jeho využití jako specifické značky při studiu endocytické dráhy CD11b/CD18 receptoru. Detoxifikovaná verze toxinu, CyaA-AC- , jenž je schopna zvyšovat intracelulární koncentraci vápenatých iontů a zároveň umožňuje únik draselných iontů z buňky, způsobuje aktivaci integrinového receptoru CD11b/CD18, což vede k následné endocytóze prostřednictvím dráhy závislé na klatrinu. Na druhou stranu, inaktivní mutanta CyaA-KP-AC- nespouští aktivaci receptoru a je endocytována prostřednictvím jiné dráhy, která je na klatrinu nezávislá. Tyto data naznačují, že mechanismus endocytózy CD11b/CD18 je určován a regulován odlišnými konformačními stavy tohoto receptoru.

Bordetella pertussis is an important human pathogen that causes an infection disease called whooping cough. This gram-negative bacterium produces an adenylate cyclase toxin (CyaA) that recognizes an integrin receptor CD11b/CD18 present on the surface of myeloid phagocytes and delivers an adenylate cyclase (AC) domain into the cell cytosol. This thesis deals with the endocytic machinery of CyaA and its potential use as a specific marker for endocytosis of the CD11b/CD18 receptor molecule. Detoxified mutant of CyaA, CyaA-AC- , that has the capacity to promote calcium influx as well the potassium efflux, was shown to trigger activation of the integrin receptor CD11b/CD18 followed with endocytic uptake by clathrin-dependent pathway. On the other side, the inactive mutant CyaA-KP-AC- that is unable to provoke integrin activation was endocytosed by clathrin-independent pathway. These results suggest that the various endocytic pathways of the CD11b/CD18 are determined by different conformational states of the receptor molecule.