Regulation der AdeABC, AdeFGH, and AdeIJK Effluxpumpen in Acinetobacter baumannii

• Antragsteller: Dr. Paul Higgins, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 258351992

In Acinetobacter baumannii kann die Expression von Efflux Pumpen der RND Familie zu einer Multiresistenz gegen Antibiotika beitragen oder sogar eine Multiresistenz verursachen, wenn eine Überexpression der RND Efflux Pumpen vorliegt. Jedoch ist eine Überexpression der RND Efflux Pumpen für das Bakterium kostspielig, da die Pumpen energieabhängig arbeiten, weshalb ihre Regulation streng kontrolliert ist. Eine konstitutive Überexpression der Pumpen fanden wir, wenn Regulator codierende Gene entweder mutiert oder durch IS Elemente unterbrochen waren und konnten beweisen, dass die Asp20-Asn Substitution in AdeR Ursache der AdeABC Überexpression ist. Außerdem haben wir herausgefunden, dass AdeRS, der Zwei-Komponenten-Regulator der Efflux Pumpe AdeABC, nicht exprimiert wird, wenn die Zellen auf Motilitätsplatte angezüchtet werden, was darauf hinweist, dass die Regulatoren selbst auch reguliert werden. Zudem ist auch AdeABC nicht exprimiert unter den gleichen Anzuchtbedingungen. In diesem neuen Antrag haben wir zum Ziel, die Mutationen in den codierenden Genen für die Regulatoren AdeRS und AdeN weiter zu charakterisieren, welche von uns durch bioinformatische Analyse der klinischen Isolate identifiziert wurden. Dabei wollen wir ihren jeweiligen Effekt auf AdeABC und AdeIJK Expression untersuchen und außerdem den resultierenden Phänotyp determinieren. Darüber hinaus wollen wir die mutmaßlich wichtigen Residuen in AdeR charakterisieren, welche wir durch die Kristallstruktur von AdeR identifiziert haben. Wir streben es außerdem an festzustellen, welche anderen Pumpen verschiedenartig exprimiert werden unter unterschiedlichen Anzuchtbedingungen und welchen Effekt dies auf den multiresistenten Phänotyp hat.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2251: Adaptation und Persistenz von Acinetobacter baumannii, einem Pathogen mit zunehmender Bedeutung
• Mitverantwortlich: Professor Harald Seifert