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Chemical Crosstalk: targets of interkingdom signals at the host-pathogen interface

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Rezeptoren bei der Wirt-Pathogen-Interaktion

Mehrfachresistenz ist ein globale Gesundheitsbedrohung. Neuartige Antibiotika und Behandlungen werden dringend benötigt, um solche Infektionen zu bekämpfen.

Gesundheit

Bekannt ist, dass die Wirt-Pathogen-Interaktion zum Teil über kleine Moleküle vermittelt wird. Wie die Sensoren dieser Signale und die nachgeschalteten Transduktionswege funktionieren, ist jedoch noch ungeklärt. Nun soll die mikrobielle Virulenz und Komplexität der Wirt-Pathogen-Schnittstelle genauer erforscht werden, um neue antimikrobielle Strategien zu entwickeln. Dynorphin (DYN) ist ein wichtiges stressbedingtes Peptidhormon, das an humane Opioidrezeptoren bindet und die Virulenz im opportunistischen bakteriellen Pathogen Pseudomonas aeruginosa (PAO) induziert. Schwerpunkt des EU-finanzierten Projekts CHEMICALCROSSTALK (Chemical crosstalk: targets of interkingdom signals at the host-pathogen interface) war es, diese Wechselwirkung auf molekularer Ebene zu klären und mögliche Rezeptoren für DYN in PAO zu finden, die diesen Phänotyp vermitteln. Um dies zu erreichen, sollten über chemische Proteomikanalysen die Bindungspartner von DYN ermittelt und hierfür neue DYN-mimetische Sonden entwickelt und Struktur-Wirkungsbeziehungen von etwa 30 Substanzen in lebenden Bakterien untersucht werden. Die meisten der DYN-Sonden reagierten in PAO mit den Lipopolysaccharidmolekülen (LPS) und anderen Membranproteinen, u.a. einer potenziellen Sensorkinase. In einem weiteren Projektabschnitt untersuchte man, ob mit DYN die bakterielle Biologie und Virulenz beeinflusst werden kann. Proteomanalysen enthüllten Veränderungen in spezifischen sekundären Stoffwechselwegen und Proteinen, die an der LPS-Modifikation beteiligt sind. Insgesamt legen die Daten von CHEMICALCROSSTALK nahe, dass DYN in PAO eine Antwort auslösen könnte, die mit der Antwort antimikrobieller Peptide vergleichbar ist und somit als Signal für Wirt-PAO-Interaktionen dienen kann. So könnte der chemische Proteomikansatz der Studie künftig Aufschluss über die Wirt-Pathogen-Interaktion geben.

Schlüsselbegriffe

Mehrfachresistenz, Dynorphin, Pseudomonas aeruginosa, CHEMICALCROSSTALK, Lipopolysaccharid

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