Imaging the cell entry and activity of anthrax toxins

L’antrace è una zoonosi causata da Bacillus anthracis, un batterio Gram-positivo in grado di formare spore. Il batterio è in grado di secernere tre proteine, chiamate antigene protettivo (PA), fattore letale (LF) e fattore edematoso (EF), che si assemblano in maniera binaria per formare due complessi tossici chiamati tossina letale (LeTx: PA+LF) e tossina edematosa (EdTx: PA+EF) . LF è una zinco-metalloproteasi che taglia la maggior parte delle isoforme delle mitogen-activated protein kinase kinases (MEKs), interferendo con questa importante via di segnale intracellulare; EF, invece, è una adenilato ciclasi calmodulina dipendente che catalizza un forte aumento di cAMP, importante secondo messaggero, portando ad una alterazione dell’equilibrio osmotico della cellula. PA, dopo essersi legato a specifici recettori cellulari, viene tagliato da proteasi cellulari, ciò ne promuove l’attivazione e porta all’assemblamento di omo-oligomeri in grado di legare LF ed EF. Il complesso viene quindi internalizzato attraverso il processo di endocitosi e raggiunge i compartimenti tardivi, il cui pH acido favorisce un riarrangiamento conformazionale che porta alla traslocazione delle subunità catalitiche nel citoplasma cellulare. In questa tesi, l’attività delle tossine, in particolare di EF, è monitorata con diverse tecniche di microscopia e particolare attenzione è rivolta al processo di entrata e trafficking nella cellula facendo uso di chimere di LF ed EF fuse al C-terminale con proteine fluorescenti.