Exploring the physiological role and mode of action of the small RNA LhrC of Listeria monocytogenes and a recently discovered sigmaB-regulated sRNA of Staphylococcus aureus to check for their possible involvement in pathogenicity

• Antragstellerin: Dr. Susanne Sievers
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 190827365

Kleine RNAs (s(small)RNAs) spielen in allen Reichen des Lebens eine wichtige Rolle. Viele sRNAs formen gezielt Basenpaare mit bestimmten mRNAs wodurch deren Translation und/ oder Stabilität beeinflusst wird, oder sie interagieren mit Proteinen und verändern dadurch ihre Aktivität. Kleine RNAs finden auch in den regulatorischen Netzwerken der zwei Humanpathogenen Listeria monocytogenes und Staphylococcus aureus ihren Platz und sind somit sehr wahrscheinlich wichtig für die Virulenz der Bakterien. In den vergangenen Jahren wurden zahlreiche neue sRNA entdeckt. Während in Gram-negativen Bakterien vielen dieser sRNAs eine Funktion zugeordnet werden konnte, ist der Wissensstand für Gram-positive noch weit zurück. So ist beispielsweise die Funktion der sRNA LhrC in L. monocytogenes, die interessanterweise in Blut und in Gegenwart von Beta-Lactam-Antibiotika in erhöhter Menge vorliegt, noch ungeklärt. In dem geplanten Forschungsvorhaben soll die Funktion von LhrC schwerpunktmäßig auf Proteinebene untersucht werden, indem der L. monocytogenes Wildtyp und eine Mutante, die defizient für alle fünf lhrC Kopien ist, in einem umfassenden, quantitativen Experiment verglichen werden. Die Proteomanalyse wird auf einer metabolischen Proteinmarkierung mit dem stabilen Isotop 15N basieren und nicht nur das cytosolische Proteom sondern auch die Membran- und extrazelluläre Fraktion umfassen. Identifizierte LhrC-Zielproteine sollen anschließend mittels bioinformatorischer und biochemischer Ansätze validiert werden. In einem zweiten Teil des Projektes soll eine weitere sRNA bisher unbekannter Funktion mittels eines vergleichbaren experimentellen Ansatzes charakterisiert werden. Es konnte gezeigt werden, dass diese sRNA von S. aureus unter sigmaB-Kontrolle steht und somit möglicherweise infektionsrelevant ist. Die geplante Studie wird zur Klärung der Rolle kleiner RNAs in Gram-positiven Bakterien beitragen und könnte somit Basis zur Entwicklung neuer antimikrobieller Strategien sein.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Dänemark
• Gastgeberin: Professorin Dr. Birgitte H. Kallipolitis