Aufklärung der Rolle des integrierten Typ-VI-Sekretions-/Typ-I-Fimbriensystems bei bakteriellen Infektionen

• Antragsteller: Dr. Andreas Diepold
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie ; Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564500309

Um besser zu verstehen, wie Bakterien Infektionen auslösen – und diesen Prozess zu beeinflussen – müssen wir ergründen, wie Bakterien ihre Virulenzfaktoren einsetzen. Alle pathogenen Yersinien, aber auch andere, meist opportunistische bakterielle Krankheitserreger, kodieren für eine besondere Version eines Typ-VI-Sekretionssystems (T6SS), bei dem ein vollständiger Satz von T6SS-Genen mit Genen für Komponenten von Typ-I-Fimbrien (T1F) durchsetzt ist, extrazellulären Anhängseln, die häufig zur Anhaftung an eukaryotische Zellen verwendet werden. Dieses Projekt nutzt das Vorhandensein eines einzelnen T6SS/T1F-Clusters in Yersinia enterocolitica, um die Funktion und den Nutzen dieser Kombination von Virulenzfaktoren zu untersuchen, unter definierten Bedingungen wie auch in Modellen, die die Mikroumgebung des Darms nachbilden. In ersten Experimenten konnten wir bereits den Aufbau und die Aktivität des T6SS von Y. enterocolitica nachweisen, einen Transkriptionsaktivator für das T6SS/T1F-Cluster sowie koregulierte Proteine identifizieren, die möglicherweise sekretierte Virulenzproteine darstellen, und eine konstitutive T6SS-positive Mutante isolieren. Außerdem haben wir undifferenzierte und differenzierte Infektionsmodelle für die Untersuchung bakterieller Infektionen und des Wettbewerbs zwischen verschiedenen Bakterien etabliert. In diesem Projekt werden wir zunächst die Aktivierungsbedingungen des T6SS/T1F-Genclusters identifizieren, die Funktionalität des T6SS und seiner assoziierten Fimbriengene experimentell nachweisen, das T6SS-Sekretom und seine physiologische Funktion definieren und das Zusammenspiel zwischen T6SS und T1F unter definierten Bedingungen in Y. enterocolitica charakterisieren. Dies wird Aufschluss darüber geben, wann und wo T6SS und T1F eingesetzt werden und erste Informationen über ihren Effekt und den Typ der Zielzellen liefern. Im zweiten Teil werden wir die physiologische Funktion und die Zielzellen der T6SS/T1F bestimmen und die Gesamtfunktion dieses konservierten Clusters in der Pathogenese untersuchen. Wir werden die anti-prokaryotische und anti-eukaryotische Aktivität des T6SS/T1F von Y. enterocolitica im Wettbewerb mit anderen Bakterien und in Infektionsmodellen testen. Diese Ergebnisse werden wir nutzen, um die Rolle des konservierten integrierten T6SS/T1F-Systems bei bakteriellen Infektionen zu definieren. Unsere Untersuchung wird neue Erkenntnisse über die Rolle von T6SS, T1F und deren Interaktion in der Pathogenese von Y. enterocolitica liefern und den Nutzen der weit verbreiteten Kombination dieser beiden Systeme in pathogenen Bakterien aufklären.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen