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Zum Invasionsprozess von Shigellen

Shigellose ist eine Infektionskrankheit, die durch Bakterien der Gattung Shigella verursacht wird, die Darmfunktion stört und Ruhr verursacht. Die Erforschung der Mechanismen, die das Überleben der Bakterien sichern, könnte neue Behandlungsmöglichkeiten erschließen.
Zum Invasionsprozess von Shigellen
Shigellen besitzen wie andere gramnegative Bakterien auch ein faszinierendes nadelartiges Sekretionssystem (Typ-III bzw. T3SA), mit dem sie infektiöse Proteine in die Wirtszelle einschleusen. Diese Inokulation mit IpaH-Proteinen (Invasionsplasmid-Antigen H) stört die normalen Abläufe in der Wirtzelle.

Das EU-finanzierte Forschungsprojekt IPAH FUNCTIONS (Role and natural host targets of Shigella IpaH during infection) erforschte die Dynamik der IpaH-Protein-Sekretion und die Auswirkungen auf die Wirtsmaschinerie. Entwickelt wurden Vektoren zur Expression dieser Proteine unter ihrem nativen Promotor, um IpaH-Proteinsubstrate anhand von Veränderungen in der Wirtszelle zu identifizieren.

Nach Optimierung des Reportersystems zur Expression der IpaH-Gene spezifizierten die Forscher den räumlich-zeitlichen Kontext der IpaH-Expression. Die Visualisierung der IpaH-Proteine in Zellen zeigte, dass nach der Invasion der Zelle das T3SA-System deaktiviert wird und erst bei Infektion weiterer Zellen erneut aktiviert wird. Wichtig für diesen Vorgang ist das pathogene Protein IcsA, das den Umbau der Mikrofilamente übernimmt und damit die bakterielle Vermehrung sichert.

Im Zusammenhang mit der subzellulären Lokalisation binden die IpaH-Proteine an noch unbekannte Strukturen. Allerdings konnten mittels Massenspektrometrie IpaH-Proteinsubstrate identifiziert werden.

Das beobachtete räumlich-zeitlich regulierte Expressionsverhalten der virulenten IpaH-Proteine zeigt, wie wichtig solche Studien sind, um die Dynamik der Infektiosität zu klären. Die Projektergebnisse fördern damit wirksame Therapien mit minimalen bakteriellen Resistenzrisiken gegen Antibiotika.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Shigellen, Typ-III-Sekretionssystem, IpaH-Proteine, gramnegative Bakterien, Massenspektrometrie
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