細胞質距離毒素による中毒中のCDTAおよびCDTCの明確な役割

細胞質膨張距離毒素（CDT）は、グラム陰性病原体の多様な配列によって生成されるヘテロイメリアタンパク質外毒素です。酵素サブユニットであるCDTBは、宿主細胞周期停止、細胞膨張、アポトーシスを誘発するDNaseおよびホスファチジルイノシトール3-4-5トリスリン酸ホスファターゼ活性を持っています。サイクロモジ型および細胞毒性効果を発揮するには、CDTSを宿主細胞表面から取り上げ、最終的に核へのCDTBの局在化をもたらす方法で細胞内に輸送する必要があります。しかし、CDTが細胞を宿主に結合し、既存の摂取と輸送経路を悪用して核にアクセスする分子の詳細とメカニズムはあまり理解されていません。ここでは、Haemophilus ducreyi（HD-CDT）および腸病原性大腸菌（EC-CDT）に由来するCDTSのCDTAおよびCDTCサブユニットが、それぞれのCDTBサブユニットによる中毒をサポートするのに十分なほど十分であると報告しています。CDTAは、ホロトキシンで観察されたものと同じくらい効率的なT細胞および上皮細胞のCDTBを介した殺害をサポートしました。対照的に、CDTCが中毒をサポートする効率は、毒素の原因と標的細胞型に依存していました。さらに、CDTCは、エンドソームの人身売買の阻害剤であるEGA、初期および後期エンドソームのマーカーとの共局在、およびDNA損傷応答の速度論によって決定されるように、EC-CDTの細胞内輸送を変化させることがわかった。最後に、宿主の細胞コレステロールは、EC-CDTAによって媒介される中毒に対する感受性に影響を与えることがわかっており、このサブユニットによって媒介される中毒におけるコレステロールまたはコレステロールが豊富な膜ドメインの役割を明らかにしました。要約すると、ここで提示されたデータは、CDTAとCDTCがそれぞれ、代替の細胞内摂取および/または人身売買経路を指示する宿主細胞表面に異なる受容体を結合するモデルをサポートしています。

Cytolethal distending toxins (CDTs) are heterotrimeric protein exotoxins produced by a diverse array of Gram-negative pathogens. The enzymatic subunit, CdtB, possesses DNase and phosphatidylinositol 3-4-5 trisphosphate phosphatase activities that induce host cell cycle arrest, cellular distension and apoptosis. To exert cyclomodulatory and cytotoxic effects CDTs must be taken up from the host cell surface and transported intracellularly in a manner that ultimately results in localization of CdtB to the nucleus. However, the molecular details and mechanism by which CDTs bind to host cells and exploit existing uptake and transport pathways to gain access to the nucleus are poorly understood. Here, we report that CdtA and CdtC subunits of CDTs derived from Haemophilus ducreyi (Hd-CDT) and enteropathogenic E. coli (Ec-CDT) are independently sufficient to support intoxication by their respective CdtB subunits. CdtA supported CdtB-mediated killing of T-cells and epithelial cells that was nearly as efficient as that observed with holotoxin. In contrast, the efficiency by which CdtC supported intoxication was dependent on the source of the toxin as well as the target cell type. Further, CdtC was found to alter the subcellular trafficking of Ec-CDT as determined by sensitivity to EGA, an inhibitor of endosomal trafficking, colocalization with markers of early and late endosomes, and the kinetics of DNA damage response. Finally, host cellular cholesterol was found to influence sensitivity to intoxication mediated by Ec-CdtA, revealing a role for cholesterol or cholesterol-rich membrane domains in intoxication mediated by this subunit. In summary, data presented here support a model in which CdtA and CdtC each bind distinct receptors on host cell surfaces that direct alternate intracellular uptake and/or trafficking pathways.