Ca2 + מסדיר את כל התהליכים תא ידועים, כולל cytoskeletal רה-ארגון, תגובות דלקתיות של מוות התא מסלולים הקשורים פתוגן-פונדקאי אינטראקציות1,2,3. בתנאים פיזיולוגיים, הבסיס cytosolic Ca2 + ריכוזים נמוכים, של מאות ננומטר טווח, אבל יכולה להיות נתונה מגביר ארעי על גירוי אגוניסט. לווריאציות אלה לעתים קרובות להציג התנהגות מתנדנדות דרך הפעולה של משאבות וערוצי בקרום פלאזמה ורשתית תוך-פלזמית. הדפוס של תנודות אלה מתאפיינת התקופה, משך, ו משרעת של Ca2 + גדל ולאחר מפוענחים על ידי תאים אשר, בתורו, לעורר תגובות ספציפיות בתוך מה שנקרא Ca2 + קוד4,5 . עלייה מתמשכת ב Ca2 + הריכוז cytosolic בתנאים פתולוגי עלול להוביל מוות של תאים הקשורים את permeabilization של ממברנות מיטוכונדריאלי שחרורו של פרו-אפופטוטיים להיפגע או גורמי נמק6, 7.
שיגלה, סוכן סיבתי של דיזנטריה bacillary, פולש לתאי האפיתל על ידי הזרקת effectors לתוך התאים המארחים באמצעות סוג III הפרשת מערכת (T3SS)8,9. פלישה שיגלה התאים מארח מזוהה עם גלובליים ומקומיים Ca2 + אותות שהפיק את T3SS. באשר להיוות נקבובית רעלים, את translocon T3SS מוסיף לתוך קרום התא המארח, נדרש עבור ההזרקה של T3SS effectors הוא סביר אחראי על ההפעלה של בקר לוגי מיתכנת, של אינוזיטול (1, 4, 5) טריפוספט (InsP3)-Ca התלויים2 + שחרור. השילוב של הגירוי PLC מקומי ואת ההצטברות של אקטין polymerized באתרים של תוצאה הפלישה שיגלה ב אופיינית ארוכות Ca תלויי-InsP32 + שחרור10. אפקטור השלישי סוג IpgD, bisphosphate phosphatidyl 4.5 (PIP2) -4-פוספטאז, מגביל את מקומי כמות PIP2, ובכך שולט כמות המצע זמינים עבור בקר לוגי מיתכנת ליצירת InsP3, אשר תורמת ההחזקה של Ca מקומי2 + תגובות על פלישת חיידקים אתרי11,12. מקומיים Ca2 + תגובות אלה עשוי לתרום פלמור אקטין שיגלה הפלישה אתרים10. גלובל Ca2 + התגובות הן גם שהפיק שיגלה, עם זאת, לוותר על התהליך פלישת חיידקים אבל לעורר את הפתיחה של hemichannels connexin ב קרום פלזמה ואת שחרורו של ATP ב- חוץ-תאית תא. ATP שפורסמו מתנהג בצורה paracrine, בתורו, מעוררת Ca תגובות2 + מתנדנדות בתאים לצד התא הנגוע. IpgD הוא גם אחראי על עיצוב Ca העולמית2 + תגובות לתוך התגובות מבודדים לא יציב עם דינמיקה איטי. בסופו של דבר, על זיהום חיידקי ממושכת, IpgD מוביל עיכוב של בתיווך InsP3 Ca2 + אותות. דרך הפרעות שלו עם איתות2 + Ca, IpgD מעכב Ca2 +-הפעלת calpain תלויים שמוביל את פירוק מבנים אדהזיה מוקד ולהתנתקות מוקדמת של נגוע תאים13.
בעוד Ca2 + אותות מעורבים היבטים קריטיות של הפתוגנזה, השימוש מיקרואורגניזם מעלה מספר אתגרים טכניים, כי לא נתקלתי במחקרים אגוניסט קלאסית. הפרוטוקולים המתוארים כאן להשתמש בשימוש נפוץ פלורסנט Ca2 + כימיים מחוון Fluo-4 אנחנו המהנדס לאפיין Ca מקומי2 + אותות במהלך זיהום שיגלה . שלבים קריטיים עבור זיהוי אותות אלה נידונות, כמו גם הליכי מיושם עבור שלהם ניתוח כמותי הנדרשות על מנת לאפיין את התפקיד של חיידקי effectors ב Ca2 + איתות.