Sekretion und Funktion mutmaßlicher auf integrativen konjugativen Elementen (ICEs) kodierter Effektorproteine von Helicobacter pylori

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Wolfgang Fischer
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 499103492

Ziel des im vorliegenden Antrag beschriebenen Vorhabens ist eine umfassende Charakterisierung mutmaßlicher Effektorproteine von integrativen konjugativen Elementen (ICEs) in H. pylori. Viele grundlegende Aspekte dieser Elemente, wie etwa ihre Regulation, sind nur unzureichend verstanden, aber es gibt zunehmend Hinweise auf eine mögliche Rolle der ICEs für die Wirtszell-Interaktion, und damit für die Pathogenese, bei H. pylori-Infektionen. Konkret sollen in diesem Projekt die Verteilung von „Passagier“-Genen in der H. pylori-Population, die sekretorischen Eigenschaften der von ihnen kodierten (mutmaßlichen) Effektorproteine, sowie deren Funktionen bei der Interaktion mit Wirtszellen oder anderen Bakterien untersucht werden.Erstes Ziel ist eine Analyse der Ausstattung individueller ICEs mit solchen Passagiergenen auf einer umfassenden globalen Ebene. Hierfür sollen die Daten von mehr als 1000 vollständigen Genomsequenzen von H. pylori-Isolaten aus über 50 Ländern ausgewertet werden, die im Rahmen des Helicobacter pylori-Genomprojekts (HpGP; NCI, Rockville, MD, USA) generiert wurden. In diesem Datensatz sollen die Diversität der ICE-Passagiergene sowie potenzielle selektive Einflüsse auf die Effektorproteine untersucht werden. Ein zweites Ziel ist die Herstellung geeigneter Reporterstämme zur Untersuchung der Sekretion der Effektorproteine, mit deren Hilfe auch die Produktion dieser Proteine unter verschiedenen Bedingungen, einschließlich Zellkontakt, bestimmt werden soll. Als drittes und hauptsächliches Ziel sollen ausgewählte Effektorprotein-Kandidaten im Hinblick auf ihre Sekretion untersucht werden, wobei ggf. auch eine Charakterisierung ihrer Sekretionssignale sowie der beteiligten Sekretionssysteme im Blickpunkt steht. Hierbei sollen auch alternative Ansätze zur Identifizierung sekretierter ICE-kodierter Proteine zum Einsatz kommen. Schließlich soll für einige Effektorprotein-Kandidaten auf der Grundlage vorhergesagter funktioneller Domänen versucht werden, mögliche Aktivitäten bei der Wirtszell-Interaktion oder für eine interbakterielle Kompetition zu ermitteln. Die zu erwartenden Ergebnisse sollten zu einem besseren Verständnis der Prozesse beitragen, die durch die ICEs für die Wechselwirkung dieses wichtigen Krankheitserregers mit dem Wirtsorganismus oder mit anderen Bakterien vermittelt werden. Auf diese Weise könnten sie auch zur Aufklärung möglicher evolutionärer Vorteile dieser genetischen Elemente dienen, die keine offensichtlichen Funktionen wie etwa Antibiotikaresistenzen oder zusätzliche metabolische Funktionen übertragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartnerin: M. Constanza Camargo, Ph.D.