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TRR 34: Pathophysiologie von Staphylokokken in der Post-Genom-Ära
Fachliche Zuordnung
Medizin
Biologie
Biologie
Förderung
Förderung von 2006 bis 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 16524344
Staphylococcus aureus ist ein humanpathogenes Bakterium mit zunehmender gesundheitspolitischer Bedeutung. Die besorgniserregende Zunahme der Antibiotikaresistenzen bringt S. aureus-Infektionen nicht selten an die Grenze der Therapierbarkeit. Ein besseres Verständnis der Infektionsbiologie von S. aureus dürfte daher in Zukunft eine der wichtigsten Voraussetzungen für seine erfolgreiche Bekämpfung bilden. Die veröffentlichten Genomsequenzen verschiedener S. aureus-Stämme und anderer Staphylokokkenspezies, die den Bauplan dieser Bakterien vollständig beschreiben, bilden das Fundament für die sich nun anschließende "Post-Genom-Ära".
Das Grundkonzept dieses Sonderforschungsbereichs/Transregio besteht in der Kombination der bestehenden Expertisen in der Zellphysiologie, Biochemie und der Infektionsbiologie von Staphylokokken in Würzburg und Tübingen und den Erfahrungen in der Proteomanalyse Gram-positiver Bakterien in Greifswald. Diese besondere Struktur verleiht dem Konsortium eine gute Ausgangsposition, um mithilfe der Möglichkeiten der funktionellen Genomforschung zu einer neuen Qualität im Verständnis der Biologie dieses Erregers zu gelangen.
Die wichtigsten Ziele der drei großen Themenbereiche des Konsortiums (A, B, C) können wie folgt zusammengefasst werden:
(1) Durch die Nutzung der Techniken der funktionellen Genomforschung soll ein neues Verständnis der Zellphysiologie von S. aureus erreicht werden, um im Folgenden zu neuen Erkenntnissen in der Infektionsbiologie zu gelangen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf den zwei folgenden Aspekten:
(1.1.) Grundverständnis des Zellstoffwechsels und der Stressantwort (A);
(1.2.) Analysen zur Regulation, Funktion und Struktur von Virulenzfaktoren als Komponenten eines komplexen Genexpressionsnetzwerkes (B).
(2) Die Nutzung der gelbasierten und gelfreien Proteomics wird neue Erkenntnisse in der Zellphysiologie des Erregers erlauben (z.B. "Proteintargeting", Sekretion, Phosphoproteomics, Signaltransduktion, Proteinschädigungen, globale Proteolyse).
(3) In der ersten Förderperiode stehen die Physiologie von S. aureus und deren Rolle während des Infektionsprozesses im Vordergrund. Die hier erhobenen Daten werden eine wichtige Grundlage für das bessere Verständnis der Wirt-Pathogen-Interaktion bilden (C), die schwerpunktmäßig in der zweiten Förderperiode analysiert werden sollen.
Die unter definierten experimentellen Bedingungen generierten quantitativen Daten der funktionellen Genomanalyse ebnen auch den Weg für eine systembiologische Betrachtung von S. aureus.
Das Grundkonzept dieses Sonderforschungsbereichs/Transregio besteht in der Kombination der bestehenden Expertisen in der Zellphysiologie, Biochemie und der Infektionsbiologie von Staphylokokken in Würzburg und Tübingen und den Erfahrungen in der Proteomanalyse Gram-positiver Bakterien in Greifswald. Diese besondere Struktur verleiht dem Konsortium eine gute Ausgangsposition, um mithilfe der Möglichkeiten der funktionellen Genomforschung zu einer neuen Qualität im Verständnis der Biologie dieses Erregers zu gelangen.
Die wichtigsten Ziele der drei großen Themenbereiche des Konsortiums (A, B, C) können wie folgt zusammengefasst werden:
(1) Durch die Nutzung der Techniken der funktionellen Genomforschung soll ein neues Verständnis der Zellphysiologie von S. aureus erreicht werden, um im Folgenden zu neuen Erkenntnissen in der Infektionsbiologie zu gelangen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf den zwei folgenden Aspekten:
(1.1.) Grundverständnis des Zellstoffwechsels und der Stressantwort (A);
(1.2.) Analysen zur Regulation, Funktion und Struktur von Virulenzfaktoren als Komponenten eines komplexen Genexpressionsnetzwerkes (B).
(2) Die Nutzung der gelbasierten und gelfreien Proteomics wird neue Erkenntnisse in der Zellphysiologie des Erregers erlauben (z.B. "Proteintargeting", Sekretion, Phosphoproteomics, Signaltransduktion, Proteinschädigungen, globale Proteolyse).
(3) In der ersten Förderperiode stehen die Physiologie von S. aureus und deren Rolle während des Infektionsprozesses im Vordergrund. Die hier erhobenen Daten werden eine wichtige Grundlage für das bessere Verständnis der Wirt-Pathogen-Interaktion bilden (C), die schwerpunktmäßig in der zweiten Förderperiode analysiert werden sollen.
Die unter definierten experimentellen Bedingungen generierten quantitativen Daten der funktionellen Genomanalyse ebnen auch den Weg für eine systembiologische Betrachtung von S. aureus.
DFG-Verfahren
Transregios
Abgeschlossene Projekte
- A01 - Physiologische Proteomics von Staphylococcus aureus - Von der Stressphysiologie zur Proteomics unter infektionsrelevanten Bedingungen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Engelmann, Susanne ; Hecker, Michael )
- A02 - Analyse des Phosphoproteoms von Staphylococcus aureus: Funktionelle Charakterisierung der Kinase und Identifizierung ihrer Substrate (Teilprojektleiter Ohlsen, Knut )
- A03 - Die Bedeutung des Membranpotenzials für Biofilme von Staphylococcus aureus (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Götz, Friedrich ; Riedel, Katharina )
- A05 - Bioinformatical analysis and metabolic modelling of growth phase-related changes in staphylococci (Teilprojektleiter Dandekar, Thomas )
- A06 - Röntgenstrukturanalyse von Enzymen und Virulenzfaktoren pathogener Staphylokokken (Teilprojektleiter Stehle, Thilo )
- A08 - Eine systembiologische Untersuchung der metabolischen und regulatorischen Anpassung von Staphylococcus aureus an infektionsähnliche Bedingungen (Teilprojektleiter Dandekar, Thomas ; Fuchs, Stephan ; Pané-Farré, Jan ; Völker, Uwe )
- B01 - Die Bedeutung der "stringenten Kontrolle" für Überleben, Antibiotikatoleranz und Zelltod von Staphylococcus aureus (Teilprojektleiterin Wolz, Christiane )
- B02 - Virulence factors in Staphylococcus aureus: Regulation and function (Teilprojektleiterin Engelmann, Susanne )
- B03 - The mechanisms of protein secretion in Staphylococcus aureus (Teilprojektleiterin Antelmann, Haike )
- B04 - Die Regulation des Methioninmetabolismus in Staphylokokken: Einfluss auf Fitness und Virulenz (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Vogel, Jörg ; Ziebuhr, Wilma )
- B05 - Strukturvariationen der Wandteichonsäuren in der Interaktion von Staphylococcus aureus mit seinem Wirt (Teilprojektleiter Peschel, Andreas )
- C02 - Analysis of Staphylococcus aureus-host cell interactions by transcriptomic and proteomic approaches (Teilprojektleiter Hacker, Jörg Hinrich ; Völker, Uwe )
- C03 - The analysis of staphylococcal infections by means of new imaging techniques (Teilprojektleiter Hacker, Jörg Hinrich ; Szalay, Aladar )
- C04 - Das Immunproteom von Staphylococcus aureus (Teilprojektleiterin Bröker, Barbara )
- C06 - Was geschieht, nachdem Staphylococcus aureus in eine Wirtszelle eingedrungen ist? - In vivo-Untersuchungen mit einer Kombination von Transkriptom- und Proteomanalysen (Teilprojektleiter Rudel, Thomas ; Sinha, Bhanu ; Vogel, Jörg ; Völker, Uwe )
- C07 - Staphylococcus aureus in den Atemwegen von Mukoviszidose-Patienten - ein Modell für die Langzeitadaptation von Bakterien (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Kahl, Barbara C. ; Mellmann, Alexander )
- C08 - Der Einfluss des Glykorezeptor-Repertoires auf die Gewebespezifität von Staphylokokken (Teilprojektleiter Weidenmaier, Christopher )
- C10 - Entschlüsselung der Vorgänge bei der Interaktion von Thrombozyten und Monozyten mit Staphylococcus aureus (Teilprojektleiter Greinacher, Andreas ; Hammerschmidt, Sven )
- C11 - Zelltod durch Staphylococcus aureus im Zusammenhang mit dem Ausbruch der Bakterien aus dem Phagolysosom (Teilprojektleiter Fraunholz, Martin J. ; Rudel, Thomas ; Sinha, Bhanu )
- C12 - Wie verursacht Staphylococcus aureus chronische und persistierende Infektionen? (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Löffler, Bettina ; Peters, Georg ; Roth, Johannes )
- C13 - Molekulare Interaktionen von Staphylococcus aureus mit professionellen Phagozyten (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Barczyk-Kahlert, Ph.D., Katarzyna ; Roth, Johannes )
- C14 - Die Rolle von Adhäsinen bei der Endokarditis durch Infektion mit Staphylococcus aureus - Untersuchungen im Tiermodell und Entwicklung eines diagnostischen Markers für die Bildgebung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Faber, Cornelius ; Hörr, Verena ; Löffler, Bettina )
- C15 - Differenzielle Aktivierung der Rezeptoren für formylierte Peptide durch Staphylococcus aureus und ihre entzündlichen Folgen (Teilprojektleiterin Kretschmer, Dorothee )
- C16 - Die Wirt-Pathogen-Interaktion von Staphylococcus aureus - neue Einblicke mit einem populations-basierten Forschungsansatz (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bröker, Barbara ; Völker, Uwe )
- INFZ01 - Eine integrierte Datenplattform für die Anpassungsvorgänge von Staphylococcus aureus (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bernhardt, Jörg ; Dandekar, Thomas ; Mäder, Ulrike )
- V - Zentrale Verwaltung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bröker, Barbara ; Hecker, Michael ; Peschel, Andreas )
- Z02 - Proteomanalysen bei Staphylococcus aureus (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Becher, Dörte ; Hecker, Michael ; Riedel, Katharina )
- Z03 - In vivo Bildgebung bei Infektionen mit Staphylococcus aureus (Teilprojektleiter Faber, Cornelius ; Ohlsen, Knut )
- Z04 - Metabolomanalysen bei Staphylococcus aureus (Teilprojektleiter Lalk, Michael )
Antragstellende Institution
Universität Greifswald
Mitantragstellende Institution
Eberhard Karls Universität Tübingen; Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Universität Münster
Sprecherinnen / Sprecher
Professorin Dr. Barbara Bröker, seit 5/2013; Professor Dr. Michael Hecker, bis 4/2013