Báo cáo khoa học: Proteolytic activation of internalized cholera toxin within hepatic endosomes by cathepsin D

Proteolytic activation of internalized cholera toxin within hepatic endosomes by cathepsin D

Tác giả: Clémence Merlen, Domitille Fayol-Messaoudi, Sylvie Fabrega, Tatiana El Hage, Alain Servin and François Authier

Lĩnh vực: Sinh học phân tử, Y sinh học

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này đã xác định con đường trao đổi chất trong cơ thể và trong ống nghiệm của độc tố tả (CT) được nội hóa trong bộ máy nội thể của gan chuột. Độc tố tả được nội hóa và tích tụ trong các nội thể, nơi nó bị phân hủy theo cách phụ thuộc vào pH. Quá trình phân giải protein của CT trong các nội thể của gan xảy ra ở pH axit và nhạy cảm với pepstatin A, một chất ức chế các protease aspartic. Hoạt động phân giải protein trong nội thể này được quy cho cathepsin D dạng lumen. Tốc độ thủy phân độc tố bằng dịch chiết nội thể hoặc cathepsin D nguyên chất cho thấy tốc độ cao đối với CT tự nhiên và tiểu đơn vị CT-B tự do, và thấp đối với tiểu đơn vị CT-A tự do. Các nghiên cứu cạnh tranh cho thấy tiểu đơn vị CT-A và CT-B chia sẻ một vị trí gắn kết chung trên enzyme cathepsin D, với CT tự nhiên và tiểu đơn vị CT-B tự do có ái lực cao nhất với protease. Phân tích bằng kính hiển vi miễn dịch huỳnh quang đã xác nhận sự đồng định vị một phần của CT được nội hóa với cathepsin D ở các thời điểm sớm của quá trình nội hóa trong cả tế bào gan HepG2 và tế bào ruột Caco-2. Các sản phẩm thủy phân của CT được tạo ra ở pH thấp bởi cathepsin D bò cho thấy hoạt tính ADP-ribosyltransferase đối với protein Gsa ngoại sinh, cho thấy độc tính của CT, ít nhất một phần, có thể liên quan đến các quá trình phân giải protein bên trong các túi nội bào. Do đó, các dữ liệu này xác định bộ máy nội bào là một vị trí dưới tế bào quan trọng cho sự tích tụ và phân giải protein của CT được nội hóa, và xác định cathepsin D nội thể là một enzyme có trách nhiệm tiềm năng cho sự hoạt hóa độc tế bào của CT.

Mục lục chi tiết:

• In vivo endocytosis of native CT and CT-B subunit in rat liver
• Proteolysis of CT within hepatic endosomes at acidic pH
• Catalytic properties of endosomal CT-degrading activity
• Identification of endosomal CT-degrading enzyme as cathepsin D
• Affinity-binding and degradation of native CT and individual CT subunits by cathepsin D
• Proteolytic activation of CT induced by cathepsin D treatment
• Discussion
• Experimental procedures