Untersuchung zur Biogenese des Typ-V-Sekretionssystems in Gram-negativen Bakterien

• Antragsteller: Dr. Enguo Fan
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten ; Biochemie ; Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 268164775

Das Typ-V-Sekretionssystem, welches aus mindestens zwei Subklassen besteht, dem Autotransporter- und dem Zwei-Partner-Sekretionssystem, ist eines der Proteintransportsysteme, dass von pathogenen, gramnegativen Bakterien verwendet wird, um Virulenzfaktoren zu sezernieren. Autotransporter bestehen aus zwei Proteindomänen: einer C-terminalen beta-Domäne und einer N-terminalen Passagierdomäne, welche die Virulenzeigenschaften besitzt. Ursprünglich glaubte man, dass die beta-Domäne selbst für die Sekretion der N-terminalen Passagierdomäne verantwortlich war. Neuere Erkenntnisse zeigten, dass sich Autotransporter in unmittelbarer Nähe zum BAM-Komplex (beta-barrel assembly machinery) befinden, was darauf hindeutet, dass dieser womöglich in der Biogenese der Autotransporter beteiligt ist. Der BAM-Proteinkomplex besteht in E. coli aus fünf Komponenten, BamA-E. Darüber hinaus wurde postuliert, dass eine andere Maschinerie, das Translocation and Assembly Module (TAM), ebenfalls an der Assemblierung von Autotransportern beteiligt ist. Bisher ist unklar, wie genau BAM und TAM zur Biogenese von Autotransportern beitragen. Durch die Verwendung eines vielseitig einsetzbaren, biochemischen in vitro Systems, welches Translokation (Autotransporter und Zwei-Partner-Sekretion) und funktionale Integration von bakteriellen beta-barrel Proteinen der äußeren Membran nachahmen kann, will der Antragsteller erforschen, wie der BAM-Komplex zur Biogenese der Autotransporter beiträgt, insbesondere die individuelle Funktion jeder BAM-Untereinheit, als auch der Untersuchung der exakten Funktion des TAM-Komplexes in der Biogenese von Autotransporter-Proteinen, z.B. ob eine Kooperation mit dem BAM-Komplex vorliegt, oder ob TAM nur für die Biogenese spezifischer Autotransporter zuständig ist? Das Zwei-Partner-Sekretionssystem besteht aus zwei Proteinen: einem TpsA Protein, welches durch ein in der äußeren Membran verankertes beta-barrel TpsB-Protein sekretiert wird. In diesem Vorhaben will der Antragssteller spezifisch untersuchen, wie das TpsB-Protein zielgesteuert und in die äußere Membran assembliert wird. Des Weiteren will der Antragssteller Interaktionen zwischen Autotransportern, BAM und TAM kartographieren, als auch Intreraktionen zwischen TpsB und BAM, TpsB und TpsA durch die Verwendung von positionsspezifischem Photo-Cross-linking.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen