Jasplakinolid ile F-aktin Stabilizasyonu Uygulanan Endotel Hücrelerinde Difteri Toksini Trafiği

Yıl: 2018 Cilt: 48 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 167 - 172 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.5222/TMCD.2018.167
hred

Jasplakinolid ile F-aktin Stabilizasyonu Uygulanan Endotel Hücrelerinde Difteri Toksini Trafiği

Öz:
Amaç: Ökaryotik hücrelerde mikrofilament yapısının anabileşeni olan aktin, sinyal yolaklarını aktin bağlayan proteinlerle etkileşerek düzenler. Daha önceki çalışmalarımızdadifteri toksini ve mutant difteri toksini (CRM-197) ileenfekte olan endotel hücrelerinde toksinin A fragmenti ileetkileşen filamentöz aktinin depolimerleştiği saptanmıştır.Bu çalışmada endotel hücrelerinde F-aktin stabilizasyonusağlanarak difteri toksininin hücre içi trafiğinin belirlenmesi amaçlanmıştır.Gereç ve Yöntem: Hücre kültüründe endotel hücreleriçoğaltıldı ve jasplakinolid (0.1 µmol/ml) ile sırası ile 30 ve60 dakika uygulandı. Diferi toksini (0.75 nmol/ml) uygulaması için jasplakinolid ile inkübasyon süresi 15 dakika ilesınırlandırıldı. Hücre içi F-aktin stabilizasyonu ve difteritoksini trafiği immünofloresan mikroskopisi ile görüntülendi.Bulgular: Bekletme süresine bağlı olarak stres liflerininjasplakinolid uygulanan endotel hücrelerinin hücre zarında belirginleştiği belirlendi. F-aktin stabilizasyonu sağlanan endotel hücrelerinde difteri toksini trafiğinin engellenmediği ve A fragmenti’nin perinükleer alana yöneldiğigörüntülendi.Sonuç: Hücre içinde F-aktin stabilizasyonu ileG-aktin/F-aktin dönüşümünün engellenmesi difteri toksinitrafiğini durdurmamaktadır. Bu sonuç toksin trafiğindefilamentöz aktinin önemini gösteren çalışmaları desteklemektedir.
Anahtar Kelime:

Konular:
Fen > Tıp > Mikrobiyoloji

F-actin Stabilization by Jasplakinolide in Endothelial Cells and Diphtheria Toxin Traffic

Öz:
Objective: Actin, the main component of microfilament structure in eukaryotic cells, regulates signaling pathways by interacting with actin binding proteins. Our previous studies have shown that depolymerization of filamentous actin (F-actin) occurs following its interaction with fragment A of the toxin in endothelial cells infected with diphtheria toxin and mutant diphtheria toxin (CRM-197) . In this study, it was aimed to determine intracellular trafficking of diphtheria toxin by stabilization of F-actin in endothelial cells. Material and Methods: Human umbilical vein endothelial cells were cultured and incubated with 0.1 μM jasplakinolide for 30 and 60 minutes respectively. For diphtheria toxin (0.75 nM) treatment, the incubation period with jasplakinolide was limited to 15 minutes. Intracellular stabilization of F-actin and diphtheria toxin traffic were visualized using immunofluorescence microscopy. Results: Depending on the duration of the incubation period, it was determined that the stress fibers were expressed in the cell membrane of the endothelial cells treated with jasplakinolide. It was shown that diphtheria toxin trafficking was not inhibited in F-actin-stabilized endothelial cells and fragment A was directed to the perinuclear area. Conclusion: Inhibition of G-actin / F-actin turnover in steady state by intracellular F-actin stabilization does not stop diphtheria toxin trafficking. This result supports studies showing the importance of filamentous actin in toxin trafficking.
Anahtar Kelime:

Konular:
Fen > Tıp > Mikrobiyoloji
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • 1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th ed. New York: Garland Science, 2002.
  • 2. Lamason RL, Welch MD. Actin-based motility and cell-to-cell spread of bacterial pathogens. Curr Opin Microbiol. 2017;35:48-57. https://doi.org/10.1016/j.mib.2016.11.007
  • 3. Aktories K, Schwan C, Papatheodorou P, Lang AE. Bidirectional attack on the actin cytoskeleton. Bacterial protein toxins causing polymerization or depolymerization of actin. Toxicon. 2012;60(4):572-81. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2012.04.338
  • 4. Collier RJ. Diphtheria toxin: mode of action and structure. Bacteriol Rev. 1975;39(1):54-85.
  • 5. Bektaş M, Varol B, Nurten R, Bermek E. Interaction of diphtheria toxin (fragment A) with actin. Cell Biochem Funct. 2009;27(7):430-9. https://doi.org/10.1002/cbf.1590
  • 6. Lessnick SL, Lyczak JB, Bruce C, et al. Localization of diphtheria toxin nuclease activity to fragment A. J Bacteriol. 1992;174(6):2032-8. https://doi.org/10.1128/jb.174.6.2032-2038.1992
  • 7. Varol B, Özerman Edis B, Bektaş M. Toxin structure, delivery and action. In: Burkovski A, ed. Corynebacterium diphtheriae and related toxigenic species. Netherlands: Springer, 2013:83-94.
  • 8. Schuster M, Schnell L, Feigl P, et al. The Hsp90 machinery facilitates the transport of diphtheria toxin into human cells. Sci Rep. 2017;7(1):613. https://doi.org/10.1038/s41598-017-00780-x
  • 9. Bektaş M, Hacıosmanoğlu E, Özerman B, Varol B, Nurten R, Bermek E. On diphtheria toxin fragment A release into the cytosol–cytochalasin D effect and involvement of actin filaments and eukaryotic elongation factor 2. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2011;43(9):1365-72. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2011.05.017
  • 10. Varol B, Bektaş M, Nurten R, Bermek E. The cytotoxic effect of diphtheria toxin on the actin cytoskeleton. Cell Mol Biol Lett. 2012;17(1):49-61. https://doi.org/10.2478/s11658-011-0036-6
  • 11. Ünlü A, Bektaş M, Şener S, Nurten R. The interaction between actin and FA fragment of diphtheria toxin. Mol Biol Rep. 2013;40(4):3135-45. https://doi.org/10.1007/s11033-012-2387-0
  • 12. Özerman Edis B, Varol B, Hacıosmanoğlu E, Ünlü A, Bektaş M. Cross-reacting material 197 (CRM197) affects actin cytoskeleton of endothelial cells. Gen Physiol Biophys. 2017;36/4):383-9. https://doi.org/10.4149/gpb_2017006
  • 13. Tojkander S, Gateva G, Lappalainen P. Actin stress fibers–assembly, dynamics and biological roles. J Cell Sci. 2012;125(Pt 8):1855-64. https://doi.org/10.1242/jcs.098087
  • 14. Visegrády B, Lorinczy D, Hild G, Somogyi B, Nyitrai M. A simple model for the cooperative stabilisation of actin filaments by phalloidin and jasplakinolide. FEBS Lett. 2005;579(1):6-10. https://doi.org/10.1016/j.febslet.2004.11.023
  • 15. Greene W, Gao SJ. Actin dynamics regulate multiple endosomal steps during Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus entry and trafficking in endothelial cells. PLoS Pathog. 2009;5(7):e1000512. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1000512
  • 16. Apodaca G. Endocytic traffic in polarized epithelial cells: role of the actin and microtubule cytoskeleton. Traffic. 2001;2(3):149-59. https://doi.org/10.1034/j.1600-0854.2001.020301.x
APA HACIOSMANOĞLU E, ÖZERMAN EDİS B, VAROL B, BEKTAŞ M (2018). Jasplakinolid ile F-aktin Stabilizasyonu Uygulanan Endotel Hücrelerinde Difteri Toksini Trafiği. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi, 48(3), 167 - 172. 10.5222/TMCD.2018.167
Chicago HACIOSMANOĞLU EBRU,ÖZERMAN EDİS BİLGE,VAROL BAŞAK,BEKTAŞ MUHAMMET Jasplakinolid ile F-aktin Stabilizasyonu Uygulanan Endotel Hücrelerinde Difteri Toksini Trafiği. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi 48, no.3 (2018): 167 - 172. 10.5222/TMCD.2018.167
MLA HACIOSMANOĞLU EBRU,ÖZERMAN EDİS BİLGE,VAROL BAŞAK,BEKTAŞ MUHAMMET Jasplakinolid ile F-aktin Stabilizasyonu Uygulanan Endotel Hücrelerinde Difteri Toksini Trafiği. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi, vol.48, no.3, 2018, ss.167 - 172. 10.5222/TMCD.2018.167
AMA HACIOSMANOĞLU E,ÖZERMAN EDİS B,VAROL B,BEKTAŞ M Jasplakinolid ile F-aktin Stabilizasyonu Uygulanan Endotel Hücrelerinde Difteri Toksini Trafiği. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi. 2018; 48(3): 167 - 172. 10.5222/TMCD.2018.167
Vancouver HACIOSMANOĞLU E,ÖZERMAN EDİS B,VAROL B,BEKTAŞ M Jasplakinolid ile F-aktin Stabilizasyonu Uygulanan Endotel Hücrelerinde Difteri Toksini Trafiği. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi. 2018; 48(3): 167 - 172. 10.5222/TMCD.2018.167
IEEE HACIOSMANOĞLU E,ÖZERMAN EDİS B,VAROL B,BEKTAŞ M "Jasplakinolid ile F-aktin Stabilizasyonu Uygulanan Endotel Hücrelerinde Difteri Toksini Trafiği." Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi, 48, ss.167 - 172, 2018. 10.5222/TMCD.2018.167