Modulation der Aktivität des Virulenzregulators PrfA von L. monocytogenes durch PTS-Permeasen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Modell, wonach die Aktivität von PrfA, des zentralen Transkriptionsregulators für die meisten Virulenzgene von Listeria monocytogenes durch den Phosphorylierungsgrad der EIIA Komponenten der wichtigsten PTS Permeasen für Glucose bzw. Cellobiose moduliert wird, wurde widerlegt. Es zeigte sich, dass auch die Aufnahme von Glucose-6P, die über den PTS-unabhängigen UhpT Transporter erfolgt, selbst in Abwesenheit der wichtigsten PTS Permeasen für Glucose und Cellobiose, ebenfalls zu einer starken Inhibition der PrfA Aktivität führt. Außerdem konnte keine Interaktion von PrfA mit Komponenten dieser PTS Permeasen in vivo mit Hilfe der SPINE Methode nachgewiesen werden. Eine Modulierung der in vitro Transkription, ausgehend von PrfA-abhängigen Promotoren, konnte durch zugesetzte Metabolite bzw. Komponenten des basalen Phosphotransferase-Pathways nicht eindeutig nachgewiesen werden. Der C-Metabolismus von Wirtszellen nach Infektion von L. monocytogenes wurde in primären murinen Knochenmark-Makrophagen (BMDM) und vergleichend dazu in der murinen Makrophagen Zelllinie J774 mit Hilfe der 13C-Isotopologen-Methode untersucht. Der Metabolismus von BMDMs ist erwartungsgemäß wenig aktiv, wird aber durch die Infektion mit L. monocytogenes stark induziert, wobei vor allem die Aufnahme der Glucose, sowie die Glykolyse und die Schritte im Citratcyclus, die für anabole Reaktionen von Bedeutung sind, hoch aktiviert werden, während die Glutaminolyseaktivität durch die Infektion nicht beeinflusst wird. Im Gegensatz dazu sind in J774 Zellen bereits ohne Infektion sowohl die Glycolyse als auch die Glutaminolyse hoch aktiv und die Aktivität dieser beiden katabolen Pathways wird durch die L. monocytogenes Infektion eher reduziert. Der C-Metabolismus der intrazellulären Listerien läuft in beiden Zelltypen in gleicher Weise und mit annähernd vergleichbarer Effizienz ab, was für eine ähnlich hohe PrfA Aktivität der Listerien in beiden Zelltypen spricht.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- 2010. Carbon metabolism of enterobacterial human pathogens growing in epithelial colorectal adenocarcinoma (Caco-2) cells. PLoS One 5:e10586
Götz A, Eylert E, Eisenreich W, Goebel W
- 2010. Carbon metabolism of intracellular bacterial pathogens and possible links to virulence. Nat Rev Microbiol. 8:401- 12
Eisenreich W, Dandekar T, Heesemann J, Goebel W
- 2010. Glucose and glucose 6-phosphate as carbon sources in extra- and intracellular growth of enteroinvasive Escherichia coli and Salmonella enterica. Microbiology 156:1176-87
Götz A, Goebel W
- 2010. The major PEP-phosphotransferase systems (PTSs) for glucose, mannose and cellobiose of Listeria monocytogenes, and their significance for extra- and intracellular growth. Microbiology 156:1069-83
Stoll R, Goebel W
- 2011. Specific antibody-receptor interactions trigger InlAB-independent uptake of Listeria monocytogenes into tumor cell lines. BMC Microbiol.11:163-74
Heisig M, Frentzen A, Bergmann B, Galmbacher K, Gentschev I, Hotz C, Schoen C, Stritzker J, Fensterle J, Rapp UR, Goebel W
- 2012. Metabolic adaptation of human pathogenic and related nonpathogenic bacteria to extra- and intracellular habitats. FEMS Microbiol Rev 36:435-62
Fuchs TM, Eisenreich W, Heesemann J, Goebel W
(Siehe online unter https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2011.00301.x)
