Funktionelle Charakterisierung von Autotransporter-Proteinen bei Actinobacillus pleuropneumoniae
Final Report Abstract
A. pleuropneumoniae, der Erreger der porzinen Pleuropneumonie, ist ein bedeutender Krankheitserreger in der modernen Schweineproduktion. Derzeit sind 15 Serotypen beschrieben, die zum Teil unterschiedlich virulent sind. Noch ist nicht vollständig bekannt, wie genau A. pleuropneumoniae seinen Wirt kolonisiert. Neben LPS und einigen Oberflächenproteinen sind bisher keine "echten" Adhäsine von A. pleuropneumoniae charakterisiert worden. In nekrotischem Lungengewebe infizierter Tiere wurde jedoch die Transkription von Autotransporterproteinen nachgewiesen. Autotransporterproteine beinhalten eine Signalsequenz für den Transport durch die Zytoplasmamembran, eine Transporterdomäne sowie den funktionellen Teil, die sogenannte Passengerdomäne. Diese Proteine vermitteln somit ihren eigenen Transport an die Zelloberfläche. Im Verlauf des vorliegenden Projekts wurden drei dieser Proteine (putative Adhäsine AtaA,B,C) erstmalig charakterisiert sowie ein weiteres näher untersucht (Autotransporter-Serinprotease AasP). Hierbei wurde im AtaC-Gen ein neues, bisher nicht beschriebenes Insertionselement (ISApl1) entdeckt, das an unterschiedlichen Stellen ins A. pleuropneumoniae -Genom integrieren kann und durch die Insertion ins diagnostisch bedeutsame ApxIVa-Toxingen die serologische Diagnose von A. pleuropneumoniae -Infektionen erschweren kann. Für alle identifizierten Autotransporterproteine konnten Transkription, Proteinexpression und Immunogenität gezeigt werden, zusätzlich wurde anhand von serotypabhängigen Sequenzunterschieden im Autotransporteradhäsin AtaAB eine RFLP-PCR etabliert, die für die Serotypisierung von A. pleuropneumoniae -Stämmen von Nutzen sein könnte. In Adhäsionsuntersuchungen konnte gezeigt werden, dass eine Deletionsmutante von AasP besser adhäriert als der Wildtyp, wohingegen Mutanten von Autotransporter-AdhäsinA und AtaB weniger gut adhärierten. Alle Mutanten zeigten ausserdem reduziertes Wachstum in vitro. Allerdings waren die AasP- und die AtaA Mutante weiterhin voll virulent im Tierversuch. Vermutlich spielen die Autotransporteradhäsine daher keine entscheidende Rolle bei der Virulenz, sondern eher in der Feinjustierung von Adhärenz und Biofilmbildung. Eine auf Sequenzunterschieden der Autotransporteradhäsine basierende RFLP- Analyse ermöglicht die eindeutige Identifizierung von Referenzstämmen der Serotypen 5a, 7, 10 und 13. Dadurch ist erstmals die Identifizierung des Serotyp 13 mit einer PCR basierenden Methode möglich. Weiterhin eignet sich die entwickelte RFLP-Analyse zur Ergänzung bereits publizierter Typisierungsverfahren durch die Möglichkeit der Differenzierung kreuz-reaktiver Serotypen.
Publications
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Identification and characterization of a novel insertion element, ISApl1, in Actinobacillus pleuropneumoniae serotype 7 2007 General Meeting of the American Society for Microbiology, Toronto, Canada
Tegetmeyer H.E, Jones S.C.P., Langford P.R., Baltes N.
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Functional Characterization of the Autotransporter Adhesins of Actinobacillus pleuropneumoniae 2008 General Meeting of the American Society for Microbiology, Boston, USA
Tegetmeyer H.E., Baltes N.
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Functional Characterization of the Autotransporter Adhesins of Actinobacillus pleuropneumoniae Fachgruppentagung „Bakteriologie und Mykologie“ der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft (DVG) 2008, P 22. 25th – 27th June 2008, Braunschweig, Germany
Tegetmeyer, H.E.; Baltes, N.
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ISApl1, a novel insertion element of Actinobacillus pleuropneumoniae, prevents ApxIV-based serological detection of serotype 7 strain AP76. Vet Microbiol. 2008 Apr 30;128(3-4):342-53
Tegetmeyer H.E., Jones S.C., Langford P.R., Baltes N.
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An isogenic Actinobacillus pleuropneumoniae AasP mutant exhibits altered biofilm formation but retains virulence. Vet Microbiol. Vet Microbiol. 2009 Jun 12;137(3-4):392-6
Tegetmeyer H.E., Fricke K., Baltes N.
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Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) Analysis of Actinobacillus pleuropneumoniae Autotransporter Adhesins 2009 General Meeting of the American Society for Microbiology, Philadelphia, USA
Dally N., Tegetmeyer H. E., Langford P. P. R., Baltes N.
