Alteração do transporte vesicular por bactérias patogénicas

Question 1

Mecanismos de bactérias intracelulares para prevenirem ou resistirem à fusão lisossomal?

Answer 1

• 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

Question 2

Para um patogénio intracelular sofrer autofagia tem que ser marcado. Como?

Answer 2

Com LC3 e Atg5 (açucares na superfície da membrana). Atg5 é necessária para o início do processo de autofagia

Question 3

Como é que Shigella previne a autofagia?

Answer 3

A sua proteína efetora IcsB impede a ligação de Atg5 a VirG, impedindo o reconhecimento da bactéria pelo sistema autofágico

Question 4

Microorganismos patogénios intravacuolares precisam de:

Answer 4

• 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

Question 5

Proteína que reveste os vacúolos do patogénios após a invasão na célula?

Answer 5

Clatrina

Question 6

Proteínas importantes na fusão da vesícula com a membrana?

Answer 6

• v-SNARE: na vesícula
• t-SNARE: na membrana
  A sua interação promove a fusão

Question 7

Quais os principais intervenientes na manutenção da identidade dos organelos e do transporte específico das vesículas para os organelos corretos?

Answer 7

• Proteínas: small GTPases da família Arf e Rab
• Lípidos: fosfoinósitois

Question 8

Localização de Rab e Arf GTPases em organelos específicos:
* Rab 5 -
* Sar1 -
* Rab1, Rab6 e Arf1
* LAMP1:

Answer 8

• Rab 5 - endossomas precoces
• Sar1 - RE
• Rab1, Rab6 e Arf1 - CG
• LAMP1- lisossomas

Question 9

Como é controlado o recrutamento de Rab GTPases para a sua membrana específica?

Answer 9

Pelas suas GDFs (associação da GTPase à membrana) GEFs (ativação da GTPase) específicas associadas a membranas específicas.

Question 10

Função das GDIs?

Answer 10

Inibição de GTPases ao removerem as proteínas das membranas (estas só podem ser ativadas quando associadas à membrana)

Question 11

Como é controlado o recrutamento das Arf GTPases?

Answer 11

Pela localização de GEFs específicas em certas membranas.

Question 12

Mas o que determina a localização das GEFs e GAPs em membranas?

Answer 12

A localização e padrão de fosfoinósitois em membranas específicas
* PI3P é o fosfoinósitol presente na membrana dos vacúolos derivados de endocitose e fagocitose

Question 13

Proteínas motoras e a sua direção de transporte:

Answer 13

• Dineína: de mais (periferia) para menos (centro)
• Cinesina: de menos (centro) para mais (periferia)

Cabeças associadas ao filamentos e caudas associadas à vesícula

Question 14

Quais são as proteínas efetoras de Rab?

Answer 14

• 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.

Question 15

Função de Rab5 numa maturação normal de um vacúolo contendo uma bactéria não patogénica?

Answer 15

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.

Question 16

Como é que Mycobacterium tuberculosis promove a inibição do fagolisossoma?

Answer 16

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

Question 17

Função de PIM?

Answer 17

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.

Question 18

Rab7 é um marcador de:

Answer 18

Endossomas tardios

Question 19

LAMP1 é um marcador de:

Answer 19

Lisossomas.

Question 20

Como é que a Salmonela evita a fusão fagolisossomal?

Answer 20

• 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.

Question 21

Importância e ciclo de manose 6-fosfato

Answer 21

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.

Question 22

Como é que Salmonella previne a acumulação de catepsinas (hidrolases) nos lisossomas?

Answer 22

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.

Question 23

Qual o mecanismo de ação de SifA?

Answer 23

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

Question 24

Como é mantida a estabilidade do vacúolo?

Answer 24

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

Question 25

Funções de SifA:

Answer 25

• 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]).

Question 26

Vantagem da formação dos filamentos induzidos por Salmonella?

Answer 26

Aumenta a área de contacto e probabilidade de contacto com vesículas da célula hospedeira para obtenção de nutrientes.

Question 27

Um mutante de sifA acumula _____________ no vacúolo.

Answer 27

Cinesina. Na presença de SifA há expulsão da cinesina para fora do vacúolo

Question 28

Que proteína efetora recruta cinesinas para o vacúolo?

Answer 28

PipB2 (e SifA regula este recrutamento)

Question 29

Como ocorre a formação dos filamentos?

Answer 29

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.

Question 30

A instabilidade do vacúolo em mutantes SifA, não se deve à presença de cinesina mas sim à sua _____________.

Answer 30

Atividade.

Question 31

Legionella codifica um sistema de secreção do tipo _____, transportando mais de ______ proteínas efetoras para as células eucarióticas.

Answer 31

• tipo IV
• 300

Question 32

Características do compartimento onde Legionella se multiplica?

Answer 32

• Compartimento com características de RE (na membrana tem marcadores de RE, inclusive ribossomas) → dessa maneira, evita a fusão fagolisossomal

Question 33

Que GTPases são recrutadas pela Legionella que controlam o transporte ER-Golgi?

Answer 33

• Rab1
• Arf1
  Recruta-as para a membrana do vacúolo, levando ao recrutamento de vesículas que normalmente iriam para o RE.

Question 34

Multiplicação de Legionella é afetada quando __________ ou __________ está inibida.

Answer 34

• Sar1
• Arf1

Question 35

Como é que Legionella recruta Arf1 e Sar1?

Answer 35

Através da presença de GEFs:
* RalF é GEF de Arf
* SidM é GEF de Rab1

Question 36

Como é que Legionella mantém a estabilidade do LCV?

Answer 36

Através da atividade da proteína efetora SdhA

Question 37

Bactéria com comportamento semelhante a Legionella?

Answer 37

Brucella abortus

Question 38

Como é que Shigella e Listeria fogem à fusão fagolisossomal?

Answer 38

Fuga para o citosol