Der Konformations- und Funktionsraum von Lymphostatin

• Antragstellerin: Professorin Dr. Bettina Böttcher
• Fachliche Zuordnung: Strukturbiologie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 428774170

Enteropathogene und enterohämorrhagische Escherichia coli (EPEC und EHEC) verursachen Infektionen und pädiatrischen Durchfall, die lebensbedrohlich sein können. EHEC und EPEC gehören zu einer Familie von Anhaft- und Auslöschbakterien (A/E), die eng an Enterozyten haften und Mikrovilli an der Bürstengrenze zerstören. Einer der Virulenzfaktoren dieser Bakterien ist Lymphostatin, das ein Molekulargewicht von 365 kDa hat und den AB-Toxinen ähnelt. Anders als AB-Toxine ist Lymphostatin nicht Zell-toxisch ist. In der vorangegangenen Förderperiode konnten wir die Struktur von Lymphostatin mittels Elektronenkryomikroskopie und Bildverarbeitung bestimmen. Wir beobachteten zwei L-förmige Konformationen, wobei der N-terminale Arm drei katalytische Domänen und der C-terminale Arm mehrere β-Sandwichdomänen enthielt. Letztere erinnern an Rezeptorbindungsstellen und sind typisch für den B-Teil von AB-Toxinen. Insgesamt haben wir vier potentielle katalytische Domänen identifiziert, die zwei Glykosyltransferase-Domänen, eine Proteasedomäne und eine C-terminale Adenyl-Ribosyltransferase-Domäne umfassen. Bisher konnte wir und andere keine katalytische Aktivität von Lymphostatin in vitro nachweisen. Der genaue Mechanismus der Lymphostatin-Aktivierung, die zellulären Ziele, auf die es wirkt, und die Art und Weise seiner Bindung an die Zielzellen sind noch unbekannt. Wir schlagen vor, diese offenen Fragen durch einen umfassenden Ansatz zu beantworten, der Strukturbiologie, biochemische Assays, Massenspektrometrie und Fluoreszenzmikroskopie an Zellen kombiniert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen