Lipoteichonsäure von Staphylococcus aureus: Biosynthese und Bedeutung für die Pathogenität

• Antragsteller: Professor Dr. Friedrich Götz
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5109730

Staphylococcus aureus verursacht Erkrankungen verschiedenster menschlicher Organsysteme. Eine wichtige Rolle für den Zelltropismus, die Auslösung von Enzündungsreaktionen und die Opsonisierbarkeit spielen Lipoteichonsäuren (LTA), Polymere der Staphylokokken-Zellwand. Wegen der komplexen Struktur der LTA, dem Fehlen von LTA-Mutanten und der ungeklärten Biosynthese konnte die Funktion der LTA bislang nur ansatzweise untersucht werden. Im ersten Antragszeitraum konnten wir die erste S-aureus-Mutante mit veränderter LTA (Ausfall der D-Alaninester) herstellen und zeigen, daß die LTA eine bedeutende Rolle (a) für die Resistenz von S. aureus gegen Defensine, antimikrobielle Peptide des Immunsystems, (b) für die Fähigkeit, implantierte Kunststoffmaterialien zu kolonisieren, und (c) für die Vancomycin-Toleranz spielt. Entsprechend war die Virulenz der Mutante in Mäusen stark attenuiert. S.aureus-LTA stimulierte Monozyten zur Cytokinproduktion via CD14 und NFkB. Für den nächsten Zeitraum planen wir die Herstellung von Mutaten ohne oder mit vermindertem LTA-Gehalt, um so weitere LTA Biosynthe- se-Gene zu finden. Die verfügbare Mutanten sollen auf Sensiti- vität für antimikrobielle b-Defensine, Myeloperoxidase und Phospholipase A2, auf Bindung an und Invasion in Epithelzellen und auf inflammatorische Aktivität hin untersucht werden. Wir wollen so ein besseres Verständnis von Staphylokokkenerkrankun- gen und die Entwicklung neuer antimikrobieller Strategien ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1047: Ökologie bakterieller Krankheitserreger: Molekulare und evolutionäre Aspekte
• Beteiligte Person: Professor Dr. Andreas Peschel