Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Yüksek çözünürlüklü elektron mikroskobu Published: November 21, 2014 doi: 10.3791/52122

Protocol

1. H. İnsan Gastrik Hücrelerine ile Demir Durumu ve Co-kültür Çeşitli Koşullar pylori Büyüme

  1. H. seçin Bu çalışmalar için pylori soyu PMSS1 bir sağlam cağ patojenite adası ve işleyen bir tip IV sekresyon sistemi ifade çünkü. Aynı zamanda, bir negatif kontrol olarak izogenik bir kafes mutant (PMSSI Δ kafesi) kullanmaktadır. % 5 CO2 varlığında 37 ° C'de 24 saat boyunca% 5 koyun kanı (kan agar plakaları) ile takviye edilmiş TSA plakaları üzerine bakteri büyütün.
    NOT: reaktifleri hazırlayın ve Malzemeleri ve Ekipmanları Tablo belirtildiği gibi malzemeleri bir araya getirin. Her bir reaktifin son konsantrasyonları parantez içinde belirtilmiştir.
  2. Steril pamuk uçlu bir aplikatör kullanılarak plaka bakteri kazıyın ve bileşenlerden hazırlanan modifiye brusella et suyu içine aşılamak (Malzeme ve Ekipmanları Tabloya bakınız) ve kolesterol ile desteklenmiş. 37 ° C'de gece boyunca kültürler inkübeDakika (rpm), 200 dönüş çalkalayarak,% 5 CO2 ilave edilmiş, havada bulunan ° C.
    Not: Kolesterol bağlı olarak serum karmaşık olmasından fetal sığır serumu yerine kullanılır; Bu tür sonuçlar değişkenlik neden heme gibi besin demir sayısız kaynaklar içeren.
  3. Bakteriyel kültür gününde, AGS insan gastrik epitel hücreleri, tohum (ATCC CRL-1739), 12-gözlü levhalar (oyuk başına yaklaşık 1 x 10 5 hücre) poli-D-lizin muamele edilmiş, kapak slipleri üzerine.
  4. Ertesi gün, tadil edilmiş, Brucella et suyu, tek başına veya 100 uM FeCl3, 200 uM dipiridil (sentetik demir kenetleme maddesi) ya da 200 uM dipiridil artı 250 uM FeCl3 ile desteklenmiş 0.3 bir OD600'e bakteri kültürleri seyreltin. 200 rpm'de çalkalanarak,% 5 CO2 ilave edilmiş, havada bulunan 37 ° C de 4 saat süre ile, bu kültürleri inkübe edin.
  5. 1000 xg'de santrifüj bakteri hücreleri toplamak ve i resuspending önce süpernatanlan kaldırmak içinn, taze değiştirilmiş Brucella Et suyu eşit hacimde kolesterol ile takviye edilmiştir. Kültür (OD600 = 1.0 = 5.5 x 10 8 hücre / ml) ölçümü OD600 ve enfeksiyon 20 (İB) 'in bir çokluğu epitel hücrelerine bakteri ekleyin: 1 arasındadır. Bakteriyel hücre canlılığını değerlendirmek için kan agar plakaları üzerine seri dilüsyonlarını ve plaka bakteri hücreleri gerçekleştirin.
  6. H. inkübe taramalı elektron mikroskobu (SEM) örnek hazırlama gerçekleştirmeden önce statik koşullarda% 5 CO2 varlığında 37 ° C'de 4 saat boyunca pilori AGS insan mide epitel hücrelerinin ko-kültürler.

2. SEM H. Visualize'a Numune Hazırlama H. pylori Çağ-T4SS Pili

  1. H. Kaldır H. pylori ve inkübatör ve dökme sıvı kültür süpernatanından AGS ko-kültürler (IL-8 ELISA ile) kaydedin. 0.05 M sodyum kakodilat buferi (pH 7.4) hafifçe üç kez yıkayın. ,% 2.0 paraformaldehit çözeltisi içinde 2,5, oda sıcaklığında 2-4 saat boyunca örnekleri saptamak% Gluteraldehit, ve 0.05 M sodyum kakodilat tamponu. Birincil tespit sonra örnekler 0.05 M sodyum kakodilat tamponu ile üç kez yıkayın.
  2. İki ardışık 10 dakika sabitleştirme adımlarında 0.05 M sodyum kakodilat tampon maddesi içinde% 0.1 osmiyum tetroksit ile ikinci tespit gerçekleştirin. İkinci tespit sonra örnekler 0.05 M sodyum kakodilat tamponu ile üç kez yıkayın.
  3. Birincil ve ikincil tespit edildikten sonra, Tablo 1 'deki gibi etanol artan konsantrasyonları ile art arda yıkama ile örnekleri dihidrat.
  4. Etanol dehidratasyon sonra sıvı karbon dioksit, sıralı üç yıkama yapar. 1073 PSI 31.1 ºC sıcaklık ve basınçta bir kritik nokta kurutma makinesi kullanılarak kritik bir noktada sonra kuru örnekleri.
  5. Dağı alüminyum SEM örnek taslakları üzerine lamelleri ve uygun topraklama sağlamak ve SEM görüntüleme sırasında şarj önlemek için numune kenarında kolloidal gümüş ince bir çizgi ile boyayın.
  6. Coat örnekleri 5 nm ileörnek ikincil elektron sinyal ve kenar etkisini artırmak için bir püskürtme ceket makinesi kullanarak altın-paladyum.

Yüksek Çözünürlüklü SEM Analizleri 3. Görüntüleme Parametreleri

  1. Saha-Emisyon Gun Taramalı Elektron Mikroskobu (FEG-SEM) ile View örnekler.
  2. 5-10 mm çalışma mesafesi yüksek bir vakum modunda görüntü.
  3. 5 kV hızlandırma voltajı ayarlayın.
  4. 2-2,5 spot boyutunu ayarlayın.
  5. Konak-patojen arayüzü daha iyi bir görünüm elde etmek için 15-25 derece arasında örnek eğin.
  6. Konak-patojen etkileşimlerinin bu alanlarda Pili oluşturan bakteriler için zenginleştirilmiş olarak, yüksek büyütme görüntüleme için epitel hücrelerinin kenarlarına yapışmış bakteri görüntüleme öncelik.

4. İstatistiksel Analizler Pili quantifications değerlendirin

  1. H. analiz ImageJ yazılımı kullanılarak H. pylori Çağ-T4SS piluslar piliated Phe arzeden hücre zarları / hücre sayısının yanı sıra yüzde ölçmek içinAşağıdaki talimatlara göre notype.
  2. ImageJ yazılım açık mikrografiğidir dosyaları. Düzgün genişlikte (10-13 nm) ve uzunluğu (60-150 nm) bakteriyel hücre ve konakçı hücre arasında oluşturulan yapılar olarak Pili belirlenmesi.
    Not: pilus yapısı büyük ATPaz güçler tip IV sekresyon pilus düzeneği kodlayan gende bir etkisiz hale liman bu Δ kafesini mutant soylar olarak izogenik suşları ilgilidir WT bakteriyel suşlar üzerinde mevcut olan, ancak mevcut değildir.
  3. "Analiz" sekmesine tıklayarak ardından düz çizgi aracıyla bir çizgi çizerek tarafından ölçme aracı kalibre. Açılan menüden "Set Ölçeği" seçin ve kutuya etiketli "Bilinen uzaklık" içine büyütme bar değerini girin ve uygun ayarı (nm) uzunluğu birimini ayarlayın. "Tamam" ı tıklayın.
  4. Pilus uzunluğu veya genişliği boyunca çizmek için düz çizgi aracını kullanarak Çağ-T4SS Pili ölçün ve sonra her Pilus ölçmek için "Ctrl-M" tuşuna basın. Ölçülen değerler ile bir diyalog kutusu gözlemlemek. Bu değerleri kaydedin veya kopyalayın ve bir elektronik tablo programı yapıştırın.
  5. Uzunluğu kullanın ve genişlik parametreleri önceden Çağ-T4SS profilini uymayan 24, göz ardı özellikleri kurdu. Sonra 10-13 nm genişlik ve 60-150 nm uzunluk eşik dahilinde değerlere dayalı pili sayısını ölçmek.
  6. GraphPad Prism yazılımı kullanılarak iki kuyruklu Student t testi ile istatistiksel pili ve miktarının analiz.

5. İsteğe bağlı: IL-8 salgısını değerlendirilmesi Pilus üretimi ile ilişkilendirir için

  1. Adım 2.1 süpernatanlarm kullanarak, kit ile üreticinin talimatlarına (Malzeme ve Ekipmanları Tablo bakınız) başına bir IL-8 ELISA gerçekleştirin.
  2. IL-8 konakçı hücreler tarafından salgılanan analiz eder ve tek başına ortam içinde yetiştirildiğinde, WT PMSS1 göre yüzde IL-8, indüksiyon hesaplar. Böylece GraphPad Prism kullanılarak iki kuyruklu Student t testi kullanılarak istatistiksel analizftware.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Bu yazıda, demir kullanılabilirliği değişen koşulları H. modüle kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir ana patojen arayüzünde pilori Çağ-T4SS pilus biyogenez. H. tek başına ortamda kültürlenen zaman H. pylori 3 Pili / hücre ortalama oluşturur. H. H. pylori demir yetiştirilir tüketen bakteri büyümesi (Şekil 1), alt inhibitördür (sentetik kenetleyici dipiridil kullanılarak) şartları altında, bakteriler üreten bir çok Çağ-T4SS pili (~ 7 pili / hücre) için kullanılan insan gastrik hücrelere sahip ortak-kültür (Şekil 2). Besin demir bir ekzojen bir kaynak mevcut olmadığında, Çağ-T4SS pili oluşumu bastırılır (FE numune içinde en az 1 pilus / hücre, en az 1 pilus / FE + DIP numunesindeki hücre) (Şekil 2). Konak-patojen arayüzünde pili Niceliklendirilmesi ortaya koymaktadır demir kısıtlaması, H. koşullarında H. pylori Çağ-T4SS pili (s, bir 2-katlık bir artışa <0,000 arzetmektedir 1) tek başına ortam içinde yetiştirilen hücreler ile karşılaştırıldığında% 11 (p <0.05), yüzde piliated hücreleri artar (Şekil 3). İlginç bir şekilde, ana bilgisayar, IL-8 salgılanması ile ölçülen Çağ-T4SS aktivitesi, demir kısıtlaması koşullar altında% 107 geliştirilmiş ve tek başına ortam (p = 0.03 ve p kıyasla aşırı demir durumunu koşullar altında% 49 oranında bastırılır < SEM verileri destekler 0.001) bir sonucudur. Ancak, pili boyutları (Şekil 4) demir kullanılabilirliği tüm koşullar arasında tutarlı kalır. Bundan başka, demir elverişliliğini bir kafes mutant yüzeyinde pili biyogenezine değişmez, ne de aslında, gösterilen yapılar olduğu hipotezini desteklemektedir, konakçı hücrelerden, bir IL-8 tepkisi oluşturmak için bu izogenik türev yeteneğini olarak değişecektir, Çağ-T4SS ve ekstra bir alakasız bir yüzey özelliği.

n "src =" / files / ftp_upload / 52122 / 52122fig1highres.jpg "width =" 500 "/>
Şekil 1:., Demir durumunu çeşitli koşullarda belirlenen bakteriyel yaşayabilme H. H. pylori (tek başına ortam) tek başına modifiye Brucella et suyu içerisinde kültürlendi ya da 100 uM FeCl3 (FE), 200 uM dipiridil (DIP) veya 200 uM dipiridil artı 250 uM FeCl3 (FE + DIP) ile takviye edilmiştir. Bakteriler% 5 CO2 varlığında 37 ° C'de 2 gün süreyle inkübasyondan önce bakteriyolojik ortamı üzerine seri olarak seyreltildi ve ekildi. Koloniler sayılabilir ve koloni oluşturan birim / ml (cfu / ml) hesaplandı. Barlar, üç bağımsız deneyin ortalama +/- SEM göstermektedir. DIP, Fe veya Fe + Mn'nin DIP ile uygulanan tedavi, bakteriyel yaşayabilme değiştirmez.

Şekil 2,
Şekil 2: Yüksek resolution taramalı elektron mikroskopisi H. analizleri pylori Çağ-T4SS pili. Bakteri tek başına ortam) A büyütüldü, B) ortamı 100 uM FeCl3 ile desteklenmiş, C), ortam, 200 uM dipiridil ile takviye edilmiş 200 uM dipiridil, veya D) ortam ile desteklenmiş artı 250 uM FeCl3 önceden AGS-insan ile birlikte-kültür, Gastrik hücreler. Oklar, konukçu-patojen ara-yüzünde oluşan Çağ-T4SS Pili göstermektedir. Örnekler Çağ-T4SS biogenezi değerlendirmek için yüksek çözünürlüklü tarama elektron mikroskopisi ile analiz edildi. Fazla mevcut besin demir koşulları Çağ-T4SS pilus oluşumunu bastırmak iken, düşük demir kullanılabilirlik koşulları, Çağ-T4SS pilus oluşum sıklığını artırır.

Şekil 3,
Şekil 3: Çeşitli kültürlendiği pili / hücre ve yüzde Quantification piliated hücreleridemir kullanılabilirlik koşulları. Bakteriler başına (tek başına ortam) tadil edilmiş, Brucella et suyu içinde büyütüldü ya da ortamı 100 uM FeCl3 (FE), 200 uM dipiridil (DIP) veya 200 uM dipiridil artı 250 uM FeCl3 (FE + DIP) CO- önce ilave edilmiş insan gastrik epitel hücreleri ile kültürü. Örnekler, yüksek çözünürlüklü tarama elektron mikroskopisi ve Pili ImageJ yazılımı kullanılarak sayıldı ile analiz edilmiştir. Hücrenin (* p <0,0001 ortam maddesine tek başına başına pili A) dağılım) ve durum 3 ayrı türetilen kültür başına 60-112 hücrelerinden türetilen piliated hücreleri (* p <0.05, tek başına ortam ile karşılaştırıldığında), B), çubuk grafiği tasvir yüzde biyolojik deneyler.

Şekil 4,
Şekil 4: demir durumunu çeşitli şartlarda kültürü yapılan hücrelerin ölçülmüş Pilus boyutları. Bacteria başına (tek başına ortam) tadil edilmiş, Brucella et suyu içinde büyütüldü ya da orta 100 uM FeCl3 (FE), 200 uM dipiridil (DIP) veya 200 uM dipiridil artı 250 uM FeCl3 (FE + DIP) CO- önce ile takviye edilmiştir insan gastrik epitel hücreleri ile kültürü. Numuneler yüksek çözünürlüklü taramalı elektron mikroskobu ile analiz edildi ve pili boyutları ImageJ yazılımı kullanılarak ölçüldü. A) Pilus genişliği tüm koşullar arasında 13.1 +/- 2.4 nm ortalamasıdır. B) Pilus uzunluğu tüm koşullar arasında 75.8 +/- 16.0 nm ortalamasıdır. Pilus boyutlarında anlamlı bir fark demir kullanılabilirliği çeşitli koşullarda görülür.

Ek Şekil 1: Yüksek çözünürlüklü taramalı elektron mikroskobu H. analizleri demir kullanılabilirliği çeşitli koşullarında pylori kafes mutant. Bakteriler, 100 uM FeCl3 ile desteklenmiş A), bir ortam içinde büyütüldü, B) ve orta D 200 uM dipiridil (ile desteklenmişİP) ya da C), ortam, 200 uM dipiridil (DIP) artı AGS-insan mide hücreleri ile 250 uM FeCl3 önce ortak-kültür ile takviye edilmiştir. Örnekler Çağ-T4SS biogenezi değerlendirmek için yüksek çözünürlüklü tarama elektron mikroskopisi ile analiz edildi. Düşük veya yüksek demir koşulları Şekil 2'de görüntülendi yapılar Çağ-T4SS piluslar olduğu hipotezini destekleyen herhangi bir Çağ bağımsız pilus biogenezi modüle yok.

Ek Şekil 2: demir kullanılabilirliği değişen durumları yetişen bakteri tepki konak, IL-8 salgısının ELISA analizi. Vahşi tip (beyaz çubuklar) ya da kafes mutantı (gri çubuklar) bakteri, tek başına (tek başına ortam) tadil edilmiş, Brucella et suyu içinde büyütüldü ya da ortamı 100 uM FeCl3 (FE), 200 uM dipiridil (DIP) veya 200 uM dipiridil ile desteklenmiş artı 250 um FeCl3 (FE + DIP) insan mide epitel hücreleri ile önce ortak kültür. Artan IL Demir kısıtlama sonuçları-8, Çağ-T4SS etkinliğine bağlıdır bir konakçı tepkisi. Barlar 3 ayrı biyolojik deneylerden türetilen, ortalama +/- SEM göstermektedir. (* P <0.05, tek başına ortam içinde yetiştirildiğinde, PMSS1 karşılaştırıldığında).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Demir, bakteriyel patojenler dahil olmak üzere yaşamın birçok formları için önemli bir mikrobesleyicidir. Mikroorganizmaları istila canlılığı kısıtlamak için bir çaba, omurgalı ana "beslenme dokunulmazlığı" 18 olarak bilinen bir süreç içinde besin demir müsadere. Buna karşılık olarak, bakteriyel patojenler çevrelerini algılamak ve demir toplama sistemleri, toksinler ve toksin salgı makine 19,20 olarak virülans özelliklerinin detaylandırılması düzenleyen küresel bir sinyal molekülü olarak demir kullanmak için evrildi.

H. pylori demir, çinko ve magnezyum 22 büyümek ve heme, hemoglobin, transferin gibi alternatif demir kaynakları kullanabilir ve laktoferrinin 23 gibi mikro besin gerektirir. H. pylori, en başarılı patojenlerin gibi, ev sahibi 21 besin demir temizlemek yardımcı virülans faktörleri geniş bir repertuarı gelişti. Bir hastalık oluşturma faktörü, cagA, efektör molecuÇağ-T4SS Le, hali hazırda bir besleyici demir kaynağı olarak bakteriyel hücreler tarafından kullanılan ve çoğalmasını 15 teşvik edilebilir apikal yüzeyine polarize hücrelerin bazolateral tarafından transferin tekrar yönlendirme rol oynar. Böylece, düşük demir kullanılabilirlik koşullarında CagA salgılanmasını teşvik sezgisel bir evrimsel strateji gibi görünmektedir.

H. pylori Çağ-T4SS nedeniyle o ortaya çıkarır proinflamatuar konak hücre yanıtları için, önemli bir bakteriyel organelidir. Çağ-T4SS etkileri de ko-kültür ve enfeksiyon hayvan modellerinde hem de incelenmiştir. Ancak, bu toksin salgılama sisteminin makromoleküler yapısı ve kompozisyon çalışmaları, yüksek çözünürlüklü görüntüleme protokollerinin eksikliğinden edilmiştir. Çağ-T4SS okuyan bizim daha önce yayınlanan raporlar, yüksek çözünürlüklü elektron mikroskobu ile bakteri hücre başına dört Çağ-T4SS pili ortalama 24 analizleri bildirdi. Bizim iyileştirilmiş bir yöntem sağlamaktadırSağlam bir görüntüleme tekniği bakteri hücresinin yüzeyindeki bu özellik üretimini teşvik eden bir kültür tekniği kullanılarak CAG-T4SS görselleştirmek için. Yüksek çözünürlüklü alan emisyon gun taramalı elektron mikroskobu ile birlikte kültür tekniklerinden yararlanma, bu görüntüleme protokol için önemlidir. Çağ-T4SS yüzey özelliği iki kat zenginleştirme immunofloresan veya bağışıklık teknikleri daha Çağ-T4SS hücre içi konumu veya kompozisyon karakterize etmek gibi immunohistokimyasal performans ilgilenen araştırmacılar için önemli bir artış gibi analiz eder. Çağ-T4SS yüksek çözünürlüklü elektron mikroskopi görüntüleme hakim olmuştur sonra, CAG-T4SS zarı 25 ile ilgili olarak, bakteriyel proteinlerin konumunu belirlemek için, örneğin immünolojik etiketleme gibi diğer uygulamaları geliştirmek için de mümkündür.

Tekniğine bir sınırlama araştırmacı hala USI ile sınırlı olmasıdırÇağ-T4SS görüntülenmesi için, bir ko-kültür sistemi ng. H. tek bir alanı içinde sadece bir alt kümesini pylori normal kültür koşulları, bu yapıları oluşturmak altında (yaklaşık yüzde 50-70, Şekil 3 Panel B). Bu yüzden, bir alanda çok sayıda hücre dışı piliated olacaktır. Bu subpopülasyonunun aynı yerde var neden bilinmemektedir, ancak bu hücreler her zaman yüzeyde pili ile pili / hücre ve hücrelerin yüzde quantifications hem içinde muhasebeleştirilir. Çağ-T4SS yalnızca konakçı bakteriyel arayüzünde görülen olduğu için, SEM örnek hazırlama içindeki birincil ve ikincil tespit adımları proteinli yapıları ve ökaryotik ve prokaryotik hücrelerin zarlarında hem de korunması için kritik öneme sahiptir. Sabitleme adımlar daha uzun yürütülen özetlenen, ya da çözüm taze hazırlanmış değilse Ancak, eğer aşırı tespit oluşabilir. Aşırı tespit ederse SEM altında inceledi ve Çağ-T4SS bu maskelenen ne zaman, numuneler bir taşlık bir görünüme sahip olacak. Troubl içineshoot, daha az konsantre tespit ediciler ve / veya sabitleyici mevcudiyetinde inkübe daha az zaman kullanarak SEM örnek hazırlama tekrarlayın.

Ko-kültür sistemi, aynı zamanda, konakçı proteinleri büyük miktarlarda kirlenme biyokimyasal (kütle spektrometrisi analizi gibi) karakterizasyonu hantal hale getirir. Bununla birlikte, bu bakteri salgı sisteminin üretim düzenleyen moleküler mekanizmalarının anlaşılması sonunda konakçı hücrelerin yokluğunda Çağ-T4SS pilus oluşumunu tetikleyecek yeni teknikler yol açabilir. Bu büyük ölçüde biyokimyasal tahlilleri için izolasyon ve saflaştırma tekniklerini iyileştirecektir.

Sonuç olarak, biz bildirdiğini H. artan üretimi kısıtlı demir kullanılabilirliği sonucu şartları yüksek çözünürlüklü tarama elektron mikroskopi teknikleri ile görülebilir pilori Çağ-T4SS. Ayrıca konukçu-patojen interfa bu satıh özelliğinin demir bağımlı baskı raporce. Bu deney, optimize edilmiş ve demir ile düzenlenen bir toksin salgıları oluşturulması ve ana Mikrop Etkileşimleri çeşitli geniş çapta uygulanabilir bir çok bakteriyel patojenler için kullanılabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Modified brucella broth
Peptone from casein (10 g/L) Sigma 70172
Peptic digest of animal tissue (10 g/L) Sigma 70174
Yeast extract (2 g/L) Sigma 92144
Dextrose (1 g/L) Sigma D9434
Sodium chloride (5 g/L) Thermo Fisher S271-10
Cholesterol (250X) (4 ml/L) Life Technologies 12531018
Ferric chloride (100 or 250 uM) Sigma 157740-100G
Dipyridyl (200 uM) Sigma D216305-100G
Modified RPMI
RPMI+HEPES (1X) Life Technologies 22400-121
Fetal bovine serum (100 ml/L) Life Technologies 10438-026
Electron Microscopy Preparation
Paraformaldehyde (2.0% aqueous) Electron Microscopy Sciences 15713
Gluteraldehyde (2.5% aqueous) Electron Microscopy Sciences 16220
Sodium cacodylate (0.05 M) Electron Microscopy Sciences 12300
Osmium tetroxide (0.1% aqueous) Electron Microscopy Sciences 19150
Ethanol (absolute) Sigma E7023
Colloidal silver paint Electron Microscopy Sciences 12630
SEM sample stubs Electron Microscopy Sciences 75220
Coverslips Thermo Fisher 08-774-383
IL-8 Secretion Evaluation
Quantikine IL-8 ELISA kit R&D Systems D8000C

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cover, T. L., Blaser, M. J. Helicobacter pylori in health and disease. Gastroenterology. (6), 1863-1873 (2009).
  2. Sycuro, L. K., et al. Peptidoglycan crosslinking relaxation promotes Helicobacter pylori's helical shape and stomach colonization. Cell. 141 (5), 822-833 (2010).
  3. Kodaman, N., et al. Human and Helicobacter pylori coevolution shapes the risk of gastric disease. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 111 (4), 1455-1460 (2014).
  4. Tegtmeyer, N., Wessler, S., Backert, S. Role of the cag-pathogenicity island encoded type IV secretion system in Helicobacter pylori pathogenesis. FEBS J. 278 (8), 1190-1202 (2011).
  5. Fischer, W. Assembly and molecular mode of action of the Helicobacter pylori Cag type IV secretion apparatus. FEBS J. 278 (8), 1203-1212 (2011).
  6. Odenbreit, S., Puls, J., Sedlmaier, B., Gerland, E., Fischer, W., Haas, R. Translocation of Helicobacter pylori CagA into gastric epithelial cells by type IV secretion. Science. 287 (5457), 1497-1500 (2000).
  7. Bourzac, K., Guillemin, K. Helicobacter pylori-host cell interactions mediated by type IV secretion. Cell Microbiol. 7 (7), 911-919 (2005).
  8. Bronte-Tinkew, D. M., et al. Helicobacter pylori cytoxin-associated gene A activates the signal transducer and activator of transcription 3 pathway in vitro and in vivo. Cancer Res. 69 (2), 632-639 (2009).
  9. Johnson, E. M., Gaddy, J. A., Cover, T. L. Alterations in Helicobacter pylori triggered by contact with gastric epithelial cells. Front. Cell. Infect. Microbiol. (2), 17 (2012).
  10. Rohde, M., Puls, J., Buhrdorf, R., Fischer, W., Haas, R. A novel sheathed surface organelle of the Helicobacter pylori cag type IV secretion system. Mol. Microbiol. 49 (1), 219-234 (2003).
  11. Cover, T. L., Peek, R. M. Jr Diet, microbial virulence and Helicobacter pylori induced gastric cancer. Gut Microbes. 4 (6), 482-493 (2013).
  12. Queiroz, D. M., et al. Increased gastric IL-1β concentration and iron deficiency parameters in Helicobacter pylori infected children. PLoS One. 8 (2), 57420 (2013).
  13. Harris, P. R., et al. Helicobacter pylori-associated hypochlorhydria and development of iron deficiency. J. Clin. Pathol. 66 (4), 343-347 (2013).
  14. Noto, J. M., et al. Iron deficiency accelerates Helicobacter pylori-induced carcinogenesis in rodents and humans. J. Clin. Invest. 123 (1), 479-492 (2013).
  15. Tan, S., Noto, J. M., Romero-Gallo, J., Peek, R. M. Jr, Amieva, M. R. Helicobacter pylori perturbs iron trafficking in the epithelium to grow on the cell surface. PLoS Pathog. 7 (5), (2011).
  16. Danielli, A., Roncarati, D., Delany, I., Chiarini, V., Rappouli, R., Scarlato, V. In vivo dissection of the Helicobacter pylori Fur regulatory circuit by genome-wide location analysis. J. Bacteriol. 188 (13), 4654-4662 (2006).
  17. Pich, O. Q., Carpenter, B. M., Gilbreath, J. J., Merrell, D. S. Detailed analysis of Helicobacter pylori Fur-regulated promoters reveals a Fur box core sequence and novel Fur-regulated genes. Mol. Microbiol. 84 (5), 921-941 (2012).
  18. Cassat, J. E., Skaar, E. P. Iron in infection and immunity. Cell Host Microbe. 13 (5), 509-519 (2013).
  19. Nielubowicz, G. R., Mobley, H. L. Host-pathogen interactions in urinary tract infection. Nat. Rev. Urol. 7 (8), 430-441 (2010).
  20. Brickman, T. J., Cummings, C. A., Liew, S. Y., Relman, D. A., Armstrong, S. K. Transcriptional profiling of the iron starvation response in Bordatella pertussis provides new insights into siderophore utilization and virulence gene expression. J. Bacteriol. 193 (18), 4798-4812 (2011).
  21. Mobley, H. L. Helicobacter pylori factors associated with disease development. Gastroenterology. 113 (6), 21-28 (1997).
  22. Testerman, T. L., Conn, P. B., Mobley, H. L., McGee, D. L. Nutritional requirements and antibiotic resistance patterns of Helicobacter species in chemically defined. J. Clin. Microbiol. 44 (5), 1650-1658 (2006).
  23. Senkovich, O., Ceaser, S., McGee, D. J., Testerman, T. L. Unique host iron utilization mechanisms of Helicobacter pylori revealed with iron-deficient chemically defined media. Infect. Immun. 78 (5), 1841-1849 (2010).
  24. Shaffer, C. L., et al. Helicobacter pylori exploits a unique repertoire of type IV secretion system components for pilus assembly at the bacteria-host cell interface. PLoS Pathog. 7 (9), (2011).
  25. Barrozo, R. M., et al. Functional plasticity in the type IV secretion system of Helicobacter pylori. PLoS Pathog. 9 (2), (2013).

Tags

Enfeksiyon Sayı 93, Demir satın alma, tip IV sekresyon pili
Yüksek çözünürlüklü elektron mikroskobu<em&gt; Helikobakter pilori</emDemir Kullanılabilirlik Değişen Koşullarda Üretilen&gt; Çağ Tip IV Salgı Sistemi Pili
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Haley, K. P., Blanz, E. J., Gaddy,More

Haley, K. P., Blanz, E. J., Gaddy, J. A. High Resolution Electron Microscopy of the Helicobacter pylori Cag Type IV Secretion System Pili Produced in Varying Conditions of Iron Availability. J. Vis. Exp. (93), e52122, doi:10.3791/52122 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter