Wechselwirkung von Clostridioides difficile Toxin B und dem endolysosomalen Transport und Autophagieflux

• Antragsteller: Professor Dr. Ralf Gerhard
• Fachliche Zuordnung: Toxikologie, Laboratoriumsmedizin
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 387231528

Die Endozytose ist als zellulärer Aufnahmemechanismus ein sehr dynamischer und eng kontrollierter Prozess. Ihm kommt besondere Bedeutung in der Aufnahme von Bakterien und bakteriellen Pathogenitätsfaktoren zu, die effizient einer lysosomalen Degradation zugeführt werden müssen. Wir haben zeigen können, dass insbesondere Clostridioides difficile TcdB, aber auch alle anderen großen clostridialen Glycosyltransferasen, in der Lage ist, den Endosomenfluss und die Lysosomenfunktion zu stören. Als molekularer Mechanismus wird eine Störung der Membranintegrität postuliert, die durch Einlagerung des Toxins in die Endosomenmembran hervorgerufen wird. Die Rekrutierung von CHMP4B, einem Protein des Reparaturkomplexes ESCRT, bestätigt dies. In Folge der Störung der Membranintegrität akkumulieren vergrößerte Endolysosomen in Zentrum der Zelle. Das geplante Projekt zielt darauf ab, eine Störung des endolysosomalen Vesikeltransportes als Mechanismus der Toxin-vermittelten reduzierten Lysosomenfunktion zu verifizieren. Dabei stehen die den Vesikeltransport regulierenden niedermolekularen Rab-GTPasen im Vordergrund, deren veränderter Aktivitätsstatus Aufschluss über die Dynamik der Endolysosomenreifung geben soll. Über die Rab7-Bindedomäne vom Effektorprotein RILP soll aktives, GTP-gebundenes Rab5 bestimmt werden. Über den Einsatz von Rab5/7-inhibierenden Substanzen wird der Einfluss einer Hemmung dieser GTPasen sowohl bei der Lysosomenreifung überprüft, als auch bei dem lysosomalen Abbau der Toxine.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen