Funktionelle Charakterisierung von Komponenten des Typ III-Sekretionssystems des pflanzenpathogenen Bakteriums Xanthomonas campestris pv. vesicatoria

• Antragstellerin: Professorin Dr. Daniela Büttner
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 388212408

Das Gram-negative pflanzenpathogene Bakterium Xanthomonas campestris pv. vesicatoria verursacht die bakterielle Fleckenkrankheit auf Paprika und Tomate. Essentiell für die Pathogenität von X. campestris pv. vesicatoria ist das Typ III-Sekretionssystem (T3S-System), welches Effektorproteine in eukaryotische Zellen transloziert. T3S-Systeme bestehen aus einem membranständigen Sekretionsapparat, welcher mit einem extrazellulären Pilus sowie einem kanalförmigen Translokon in der eukaryotischen Plasmamembran assoziiert. In der vorangegangenen Förderperiode wurden die Membranproteine HrcU und HrcV sowie die vorhergesagte cytoplasmatische Ringkomponente HrcQ des T3S-Systems von X. campestris pv. vesicatoria funktionell charakterisiert. Mutantenanalysen, Lokalisierungsstudien und Interaktionsexperimente zeigten, dass HrcU, HrcV und HrcQ Bindestellen für sekretierte Proteine besitzen und die cytoplasmatische Domäne von HrcU in die Kontrolle der T3S-Substratspezifität involviert ist.Im vorliegenden Projekt sollen die Funktionen der konservierten Proteine HrcR, HrcS und HrcT charakterisiert werden, welche vorhergesagte Komponenten des T3S-Exportapparates in der inneren Membran sind. Erste Experimente zeigten, dass HrcS Proteinkomplexe bildet, welche mit den bakteriellen Membranen assoziieren. In zukünftigen Arbeiten soll eine mögliche Oligomerisierung von HrcR, HrcS und HrcT sowie Interaktionen mit Komponenten und Substraten des T3S-Systems untersucht werden. Durch Analyse von mutanten Derivaten von HrcR, HrcS und HrcT sollen zudem funktionell wichtige Proteinregionen identifiziert werden. Fokus des zweiten Teils des Projektes ist die Charakterisierung von HrpB7, welches in Xanthomonas-Spezies konserviert ist. Die Analyse von Mutanten sowie biochemische Ansätze zeigten, dass HrpB7 essentiell für die Funktion des T3S-Systems ist und Proteinkomplexe bildet, welche bei Aktivierung des T3S-Systems mit den bakteriellen Membranen assoziieren. In weiteren Arbeiten werden die Komplexbildung von HrpB7 sowie mögliche Interaktionen mit Komponenten und Substraten des T3S-Systems untersucht. Zudem soll eine mögliche Funktion von konservierten Aminosäuremotiven in HrpB7 analysiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen