Die Membranbindungsdomäne des CagA Proteins und ihre Rolle bei der malignen Transformation von Epithelzellen

Die Infektion mit einem CagA positivem Helicobacter pylori Stamm erhöht das Risiko an Magenkrebs zu erkranken. CagA ist Teil eines Genkomplexes der für das Type IV Secretion System (TFSS) kodiert. Dieser Genkomplex bildet eine Art Injektionsnadel, die das CagA Protein in die Zellen der Magenschleimhaut einbringt. CagA wird in der polarisierten epithelialen Zelle an den Apical Junctional Complex (AJC) gebracht. Der AJC ist ein wichtiger Regulator für Signalwege, welcher u.a. die Zellproliferation und die Zellpolarität kontrolliert.

Unsere Hypothese ist, dass der Einbau von CagA in den AJC diese Signalwege stört und somit zur Entstehung von Krebszellen im Epithel beiträgt. Der N-Terminale Teil von CagA (AS 1–877) ist für die Bindung an die Membran zuständig. Wir können zeigen, dass in einem in vitro Modell, welches CagA-NT stabil in polarisierenden Epithelzellen exprimiert, CagA-NT zu einem mehrschichtigen anstelle von einem einschichtigen Epithel führt. Es stellt sich also die Frage, ob die Lokalisation des CagA Proteins an die Membran notwendig ist, damit die Signalwege der Zelle gestört werden, was zur Mehrschichtbildung führt. Dazu wurden CagA Mutanten, die für verschiedene Bereiche des CagA Proteins codieren, generiert. Die Gene wurden in ein Tetracycline Response Plasmid kloniert, und in einem Tet-on induzierbaren System in MDCK Zellen exprimiert. CagA Expression und Lokalisation in der Zelle wurden durch Immunfärbung und konfokale Mikroskopie eines angefügten HA-Tag bzw. GFP-Tag untersucht. Dabei zeigte sich, dass die ersten 250 Aminosäuren am N-terminus für die Membranlokalisation verantwortlich sind. Im nächsten Schritt wollen wir nun stabile Zelllinien herstellen, welche die Membranbindungsdomäne 1–250 von CagA exprimieren und mit einer CagA mutanten Zelllinie vergleichen, der diese Membranbindungsdomäne fehlt. Diese Zellen sollen in einem 2D- und 3D-Zellkultursystem auf Mehrschichtbildung und deren Ursache untersucht werden. Wir hoffen dadurch zu verstehen, ob die Mehrschichtbildung, ein wichtiges Merkmal von transformierten Tumorzellen, durch einen bisher nicht wahrgenommenen Mechanismus des CagA Proteins ausgelöst wird, um dadurch neue Erkenntnisse bei der CagA-induzierten Tumorentstehung zu gewinnen.