Verbund:

Pathogen-Wirtsinteraktom und Signalkomplexe in bakteriellen Infektionen

Verbundkoordinator:
  • Prof. Dr. Thomas Rudel, Lehrstuhl für Mikrobiologie, Universität Würzburg

Projektpartner:
  • Prof. Dr. Rainer Haas, Max von Pettenkofer Institut für Hygiene und Medizinische Mikrobiologie, LMU München
  • Prof. Dr. Michael Hensel, Mikrobiologie, Universität Osnabrück
  • Prof. Dr. Hubert Hilbi, Max von Pettenkofer Institut für Hygiene und Medizinische Mikrobiologie, LMU München
  • Prof. Dr. Thomas F. Meyer, Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie, Berlin
  • Prof. Dr. Ulrich Schaible, Forschungszentrum Borstel
  • PD Dr. Matthias Wilmanns, EMBL Hamburg
  • Prof. Dr. Michael Hecker & Prof. Dr. Dörte Becher, Institut für Mikrobiologie, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

Beschreibung:
Im Verlauf einer Infektion beeinflussen intrazelluläre bakterielle Erreger massiv verschiedene Wirtszellfunktionen, um die Immunabwehr des Wirtes zu überwinden und ihre bevorzugten Nischen zu besiedeln. Viele pathogene Bakterien haben daher Strategien entwickelt, direkt mit ihrem Wirt zu interagieren. Sezernierte bakterielle Proteine können z.B. auf der Vakuolenmembran lokalisert oder in die Wirtzelle injiziert werden. Dort binden sie an Wirtsproteine und verändern ihre Aktivität. Der gebildete Forschungsverbund hat sich als Ziel die Untersuchung solcher Pathogen-Wirt-Interaktome gesetzt. Hierbei stehen Erreger wichtiger Infektionskrankeiten beim Menschen im Mittelpunkt, wie Typhus, Tuberkulose, Trachom, Legionellose, Gastritis und Magen-Darm-Geschwüre.
Zur Untersuchung der Interaktionen zwischen bakteriellen Effektoren und Wirtsfaktoren wird die Affinitätsaufreinigung von phagosomalen Membranen über assoziierte, bakterielle Proteine oder Wirtsproteine in Kombination mit Dichtegradienten eingesetzt. Diese phagosomalen Membranen enthalten die Komplexe aus Bakterien- und Wirtszellproteinen oder -lipiden. Weiterhin werden Wirtsproteine assoziiert mit einzelnen bakteriellen Faktoren durch Co-Immunpräzipitation isoliert. Mithilfe der Proteom- und Lipidomanalyse dieser gereinigten Fraktionen durch hochsensitive ´´high-throughput´´ Massenspektrometrie werden die Wirtsfaktoren identifiziert, die mit bakteriellen Phagosomen und sezernierten Proteinen interagieren. Die Interaktionen der identifizierten Faktoren werden weiterhin durch RNA-Interferenz validiert. Im Rahmen der geplanten umfassenden Untersuchungen werden nicht nur für die bakterielle Pathogenese wichtige Interaktionen aufgeklärt, sondern auch potentielle Targets für Therapeutika identifiziert.


 
Immunfluoreszenzfärbung von Chlamydia trachomatis-Inklusionen (rot) 24 h nach einer Infektion von epithelialen HeLa229-Zellen.

Zusammenfassung der Ergebnisse des Verbundprojekts
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