は、宿主のエキソサイトーシスを利用して細胞間の拡散を促進します

exploits host exocytosis to promote cell-to-cell spread.

• Georgina C Dowd
• Roman Mortuza
• Manmeet Bhalla
• Hoan Van Ngo
• Yang Li
• Luciano A Rigano
• Keith Ireton

抄録

細胞内病原体は、アクチンをベースとした運動過程を利用してヒト組織内に拡散する。ヒト細胞からの糸状アクチンは、バクテリアの後ろに尾を形成し、細胞質を介して微生物を推進する。運動性のある細菌は、宿主の細胞質膜を突起に改造し、隣接する細胞によって内部化される。突起の生成には、アクチン重合以外の宿主プロセスの刺激が関与しているかどうかが重要な問題となっている。ここでは、分極した上皮細胞における効率的な突起形成には、細菌による宿主エキソサイトーシスのサブバージョンが関与していることを実証した。共焦点顕微鏡イメージングは、エキソサイトーシスが宿主エキソシスト複合体に依存する方法で突出部でアップレギュレーションされていることを示した。RNA干渉によりエクソシスト複合体の構成要素を枯渇させると、突起の形成とその後の細菌の細胞間拡散が抑制された。追加の遺伝学的研究により、細菌の突出形成および拡散におけるエクソシスト調節因子Rab8およびRab11の重要な役割が示唆された。分泌された病原性因子 InlC は、エクソシスト成分 Exo70 と関連し、細菌の突出部への Exo70 のリクルートを媒介した。エクソシストタンパク質の枯渇は突起の長さを減少させ、エクソシスト複合体が突起の伸長を促進することを示唆した。これらの結果は、細菌の細胞間拡散を刺激するために宿主のエキソサイトーシスを利用していることを示している。

The facultative intracellular pathogen uses an actin-based motility process to spread within human tissues. Filamentous actin from the human cell forms a tail behind bacteria, propelling microbes through the cytoplasm. Motile bacteria remodel the host plasma membrane into protrusions that are internalized by neighboring cells. A critical unresolved question is whether generation of protrusions by involves stimulation of host processes apart from actin polymerization. Here we demonstrate that efficient protrusion formation in polarized epithelial cells involves bacterial subversion of host exocytosis. Confocal microscopy imaging indicated that exocytosis is up-regulated in protrusions of in a manner that depends on the host exocyst complex. Depletion of components of the exocyst complex by RNA interference inhibited the formation of protrusions and subsequent cell-to-cell spread of bacteria. Additional genetic studies indicated important roles for the exocyst regulators Rab8 and Rab11 in bacterial protrusion formation and spread. The secreted virulence factor InlC associated with the exocyst component Exo70 and mediated the recruitment of Exo70 to bacterial protrusions. Depletion of exocyst proteins reduced the length of protrusions, suggesting that the exocyst complex promotes protrusion elongation. Collectively, these results demonstrate that exploits host exocytosis to stimulate intercellular spread of bacteria.