Osmotische Stressregulation und die Rolle des zyklischen Diadenosinmonophosphat (c-di-AMP) in Staphylococcus aureus

• Antragsteller: Dr. Christopher Schuster
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 318765828

Das hier beschriebene Projekt soll helfen die osmotische Stressregulation von Staphylococcus aureus zu verstehen und ob und wie zyklisches Diadenosinmonophosphat (c-di-AMP) an diesem Prozess beteiligt ist. S. aureus ist ein opportunistischer Krankheitserreger, der eine Reihe von Krankheiten wie zum Beispiel Bakteriämie, toxisches Schocksyndrom, Endokarditis und Sepsis auslösen kann. Dazu ist er auch häufig für Lebensmittelvergiftungen verantwortlich. Dies ist zum Teil dem Umstand geschuldet, dass dieses Bakterium hohen Salzkonzentrationen gegenüber tolerant ist, eine Technik die häufig zur Haltbarmachung von Lebensmitteln verwendet wird. Wie die hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber osmotischem Stress mechanistisch genau funktioniert ist nicht komplett geklärt, aber eine Störung dieser Anpassung könnte helfen das Wachstum unter diesen Bedingungen zu verhindern. Bekannt ist, dass die Zellen bei osmotischem Schock Kaliumionen und kleine osmotisch aktive, organische Moleküle, sogenannte compatible solutes aufnehmen um das Eindringen von Wasser zu verringern. Neue Studien legen nahe, dass das Signalmolekül c-di-AMP in S. aureus an diesem Prozess beteiligt ist, da einige dieser Rezeptorproteine Kaliumtransportsysteme sind und daher eine osmotische Anpassung herbeiführen können. Im Zuge einer bisher unveröffentlichten Suche nach c-di-AMP Rezeptorproteinen wurde ein neuer Rezeptor identifiziert, der eine Untereinheit eines Transporters darstellt, welcher wahrscheinlich die Aufnahme von osmotisch aktiven Substanzen ermöglicht. In Rahmen dieses Projekts soll daher dieser Transporter genauer untersucht werden, es soll geprüft werden ob c-di-AMP an der Regulation dieses Transporters beteiligt ist und welche physiologische Rolle dieses System in S. aureus einnimmt. Des weiteren, soll ein Transposon Sequenzierungsanasatz (TN-Seq) verwendet werden um zu erfahren, welche Gene in S. aureus unter Salzstress essentiell werden und wie c-di-AMP regulierend eingreift. Vielversprechende Kandidaten sollen dann bestätigt und weiter untersucht werden. Zusammenfassend werden diese Experimente zu einem besseren Verständnis der Salzstressantwort von S. aureus führen und helfen die Rolle von c-di-AMP besser definieren zu können.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeberin: Professorin Angelika Gründling, Ph.D.