Alteração do transporte vesicular por bactérias patogénicas Flashcards
Mecanismos de bactérias intracelulares para prevenirem ou resistirem à fusão lisossomal?
- Escapar para o citoplasma (têm que ser capazes de resistir às defesas do citosol como a autofagia e NLRs que levam à morte celular) → Shigella, Listeria
- Previne a fusão com lisossomas → Tuberculose
- Sobrevivem e resistem à atividade hidrolítica do fagolisossoma. → Coxiella
Para um patogénio intracelular sofrer autofagia tem que ser marcado. Como?
Com LC3 e Atg5 (açucares na superfície da membrana). Atg5 é necessária para o início do processo de autofagia
Como é que Shigella previne a autofagia?
A sua proteína efetora IcsB impede a ligação de Atg5 a VirG, impedindo o reconhecimento da bactéria pelo sistema autofágico
Microorganismos patogénios intravacuolares precisam de:
- evitar a fusão fagolisossomal
- adquirir nutrientes e membrana através da membrana do vacúolo
- estabelecer um nicho intracelular específico e manter a estabilidade da membrana do vacúolo
Proteína que reveste os vacúolos do patogénios após a invasão na célula?
Clatrina
Proteínas importantes na fusão da vesícula com a membrana?
- v-SNARE: na vesícula
- t-SNARE: na membrana
A sua interação promove a fusão
Quais os principais intervenientes na manutenção da identidade dos organelos e do transporte específico das vesículas para os organelos corretos?
- Proteínas: small GTPases da família Arf e Rab
- Lípidos: fosfoinósitois
Localização de Rab e Arf GTPases em organelos específicos:
* Rab 5 -
* Sar1 -
* Rab1, Rab6 e Arf1
* LAMP1:
- Rab 5 - endossomas precoces
- Sar1 - RE
- Rab1, Rab6 e Arf1 - CG
- LAMP1- lisossomas
Como é controlado o recrutamento de Rab GTPases para a sua membrana específica?
Pelas suas GDFs (associação da GTPase à membrana) GEFs (ativação da GTPase) específicas associadas a membranas específicas.
Função das GDIs?
Inibição de GTPases ao removerem as proteínas das membranas (estas só podem ser ativadas quando associadas à membrana)
Como é controlado o recrutamento das Arf GTPases?
Pela localização de GEFs específicas em certas membranas.
Mas o que determina a localização das GEFs e GAPs em membranas?
A localização e padrão de fosfoinósitois em membranas específicas
* PI3P é o fosfoinósitol presente na membrana dos vacúolos derivados de endocitose e fagocitose
Proteínas motoras e a sua direção de transporte:
- Dineína: de mais (periferia) para menos (centro)
- Cinesina: de menos (centro) para mais (periferia)
Cabeças associadas ao filamentos e caudas associadas à vesícula
Quais são as proteínas efetoras de Rab?
- Proteínas motoras (dineína e cinesina) → liga-se à mais predominante
- Proteínas de ancoragem, que ajudam uma vesícula a ligar-se a um compartimento específico → Rab associa-se a proteínas de ancoragem do compartimento, promovendo a aproximação da vesícula com o compartimento e, consequentemente, a interação das SNARES, que levam à fusão.
Função de Rab5 numa maturação normal de um vacúolo contendo uma bactéria não patogénica?
Rab5 recruta PI3K que produz PI3P à superfície do fagossoma. A presença de PI3P recruta proteínas necessárias à maturação do fagossoma para fagolisossoma, incluindo EEA1.
Como é que Mycobacterium tuberculosis promove a inibição do fagolisossoma?
Inibe a acumulação de PI3P (que promove o recrutamento de proteínas que o transformam num endossoma tardio como a EEA1) através de:
* SapM → fosfatase de PI3P
* ManLAM → lípido da parede celular da bactéria que interage com a membrana do vacúolo impedindo o aumento de Ca2+ (e inibe consequentemente a ação de PI3K devido à sua ativação por calmodulina dependente de Ca2+), levando à menor geração de PI3P
* PknG → cinase de mecanismo desconhecido
Função de PIM?
PIM recruta endossomas precoces para o lisossoma contendo a bactéria, aumentando a estabilidade da membrana e prevenindo a fusão com endossomas tardios ou lisossomas. Ou seja, PIM permite a manutenção o vacúolo de Mycobacterium.
Rab7 é um marcador de:
Endossomas tardios
LAMP1 é um marcador de:
Lisossomas.
Como é que a Salmonela evita a fusão fagolisossomal?
- SopB atrasa a maturação de SCV, dando tempo para a montagem e ativação do segundo sistema de secreção do tipo III (SPI-2 T3SS)
- proteína efetora SifA interfere na reciclagem dos recetores de manose 6-fosfato, afetando a função lisossomal.
Importância e ciclo de manose 6-fosfato
No complexo de Golgi ocorre a glicosilação de proteínas, adicionando-se manose 6-fosfato. Esta é um sinal para as proteínas (que são enzimas hidrolíticas) serem transportadas em vesículas para o lisossoma. Após a fusão como lisossoma, o PH acídico do mesmo promove a libertação da manose-6-fosfato com o recetor e a separação do fosfato da manose. O recetor é destacado numa vesícula do lisossoma e é reciclado de volta ao CG, num processo dependente de Rab9.
Como é que Salmonella previne a acumulação de catepsinas (hidrolases) nos lisossomas?
Inibe Rab9 pela ação de SifA - lisossomas menos hidrolíticos, dado que com menos recetor disponível não vão haver tantas vesículas provenientes do CG com as enzimas direcionadas para os lisossomas → a diminuição da atividade hidrolítica dos lisossomas permite que interação entre estes e o vacúolo seja mais segura, permitindo a aquisição de nutrientes.
Qual o mecanismo de ação de SifA?
SifA (na membrana dos vacúolos que contem Samonella) interage com SKIP, sequestrando-o na membrana. Como SKIP é efetor de Rab9, ambos vão interagir e Rab9 também acaba por ficar sequestrado na membrana → Rab9 deixa de e estar disponível para atuar na reciclagem do recetor de manose-6-fosfato
Como é mantida a estabilidade do vacúolo?
Depende de SifA. Para mutantes para SifA, a Salmonella perde o vacúolo e fica livre no citosol. Contudo, mutantes de ssaV mantêm a membrana intacta. Ou seja, SifA regula outras proteínas efetoras de maneira a manter a estabilidade da membrana no SCV
Funções de SifA:
- Controla a estabilidade da membrana do SCV
- Responsável por inibir a reciclagem do recetor de manose 6-fosfato, interferindo com a função da GTPase Rab9, que é essencial para a reciclagem dos recetores para Trans Golgi Network)
- Essencial para a interação de SCV com lisossomas e endossomas tardios (na formação de túbulos, como SIFs [Salmonella-induced filaments]).
Vantagem da formação dos filamentos induzidos por Salmonella?
Aumenta a área de contacto e probabilidade de contacto com vesículas da célula hospedeira para obtenção de nutrientes.
Um mutante de sifA acumula _____________ no vacúolo.
Cinesina. Na presença de SifA há expulsão da cinesina para fora do vacúolo
Que proteína efetora recruta cinesinas para o vacúolo?
PipB2 (e SifA regula este recrutamento)
Como ocorre a formação dos filamentos?
Cinesina (recrutada por PipB2) é ativada por SKIP (sequestrada por SifA) → este complexo promove a tubulação e cisão de compartimentos vacuolares que são transportados para a extremidade + dos microtúbulos, ou seja, para a periferia da célula. Se esta modulação por SifA não ocorrer, o vacúolo rebenta.
A instabilidade do vacúolo em mutantes SifA, não se deve à presença de cinesina mas sim à sua _____________.
Atividade.
Legionella codifica um sistema de secreção do tipo _____, transportando mais de ______ proteínas efetoras para as células eucarióticas.
- tipo IV
- 300
Características do compartimento onde Legionella se multiplica?
- Compartimento com características de RE (na membrana tem marcadores de RE, inclusive ribossomas) → dessa maneira, evita a fusão fagolisossomal
Que GTPases são recrutadas pela Legionella que controlam o transporte ER-Golgi?
- Rab1
- Arf1
Recruta-as para a membrana do vacúolo, levando ao recrutamento de vesículas que normalmente iriam para o RE.
Multiplicação de Legionella é afetada quando __________ ou __________ está inibida.
- Sar1
- Arf1
Como é que Legionella recruta Arf1 e Sar1?
Através da presença de GEFs:
* RalF é GEF de Arf
* SidM é GEF de Rab1
Como é que Legionella mantém a estabilidade do LCV?
Através da atividade da proteína efetora SdhA
Bactéria com comportamento semelhante a Legionella?
Brucella abortus
Como é que Shigella e Listeria fogem à fusão fagolisossomal?
Fuga para o citosol
