胃上皮細胞におけるvaca依存性空胞化におけるヘリコバクターピロリγ-グルタミルトランスペプチダーゼの機器の役割

Helicobacter pyloriは、細胞毒素（VACA）の真空化に起因する細胞毒性イベント、およびアンモニアなどの浸透症の弱い塩基の存在に起因する細胞毒性イベントに細胞の液化を引き起こします。ここでは、H。pylori感染AGおよび原発性胃細胞におけるvaca依存性液胞化形成を増強する際に、ピロリの構成的に発現した分泌酵素であるγ-グルタミルトランスペプチダーゼ（GGT）の役割を報告します。この増強は、細胞外培地に存在するGGT加水分解グルタミンによってもたらされ、それにより、VACA誘発性液化を強調するアンモニアが放出されます。H. pylori野生型（WT）およびΔGGT感染Ags細胞における液化のイベントは、最初に捕獲および視覚化され、WTがΔGGTよりも多くの液体を誘導することが観察されました。半定量的中性赤吸収アッセイを使用することにより、我々は、ΔGGTが、親株と比較してAGSおよび原発性胃上皮細胞の液化が有意に少ないことを示したことを示しました（P <0.05）。特に、WTによって誘導される液胞子化は、GGT基質、グルタミン（P <0.05）の非存在下で、または競合GGT阻害剤であるセリン - 塩素複合体の存在下で有意に減少しました。さらに、RGGT自体は独立して液化を誘導しませんでしたが、精製組換えGGT（RGGT）と共インキュベートした場合、ΔGGTの空胞能力は著しく回復しました。同様に、アンモニアの供給源として外因性塩化アンモニウムを添加すると、ΔGGTが液化を誘発する能力も救いました。さらに、GGTに対するモノクローナル抗体がGGT活性を効果的に阻害し、H。pylori誘発性の液化をうまく抑制したことも示しています。集合的に、我々の結果は、グルタミン加水分解を介したGGTによるアンモニアの生成が、VACA依存性液胞体を促進する原因であることを明確に示しています。私たちの調査結果は、H。pyloriasociated胃疾患の管理における重要な病原性因子および有望な標的としてのGGTに関する新しい視点を提供します。

Helicobacter pylori causes cellular vacuolation in host cells, a cytotoxic event attributed to vacuolating cytotoxin (VacA) and the presence of permeant weak bases such as ammonia. We report here the role of γ-glutamyl transpeptidase (GGT), a constitutively expressed secretory enzyme of H. pylori, in potentiating VacA-dependent vacuolation formation in H. pylori-infected AGS and primary gastric cells. The enhancement is brought about by GGT hydrolysing glutamine present in the extracellular medium, thereby releasing ammonia which accentuates the VacA-induced vacuolation. The events of vacuolation in H. pylori wild type (WT)- and Δggt-infected AGS cells were first captured and visualized by real-time phase-contrast microscopy where WT was observed to induce more vacuoles than Δggt. By using semi-quantitative neutral red uptake assay, we next showed that Δggt induced significantly less vacuolation in AGS and primary gastric epithelial cells as compared to the parental strain (P<0.05) indicating that GGT potentiates the vacuolating effect of VacA. Notably, vacuolation induced by WT was significantly reduced in the absence of GGT substrate, glutamine (P<0.05) or in the presence of a competitive GGT inhibitor, serine-borate complex. Furthermore, the vacuolating ability of Δggt was markedly restored when co-incubated with purified recombinant GGT (rGGT), although rGGT itself did not induce vacuolation independently. Similarly, the addition of exogenous ammonium chloride as a source of ammonia also rescued the ability of Δggt to induce vacuolation. Additionally, we also show that monoclonal antibodies against GGT effectively inhibited GGT activity and successfully suppressed H. pylori-induced vacuolation. Collectively, our results clearly demonstrate that generation of ammonia by GGT through glutamine hydrolysis is responsible for enhancing VacA-dependent vacuolation. Our findings provide a new perspective on GGT as an important virulence factor and a promising target in the management of H. pylori-associated gastric diseases.