Charakterisierung der Zink-Metalloprotease-Aktivität von Helicobacter pylori HomB und ihre mögliche Rolle bei der Steuerung von Entzündungsreaktionen

• Antragsteller: Professor Dr. Franco Harald Falcone
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie ; Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 504974429

H. pylori ist ein weit verbreitetes Bakterium, das Magenentzündungen verursacht, und mit gastrischen Erkrankungen assoziiert ist, die von der subklinischen Gastritis bis hin zum Magenkrebs reichen. HomB ist ein Virulenzfaktor, der mit Magengeschwüren und Magenkrebs in Verbindung gebracht wird. Es ist bekannt, dass HomB-defiziente Bakterienstämme eine verminderte Fähigkeit besitzen, das wichtige proinflammatorische Zytokin Interleukin-8 (IL-8) aus Epithelzellen zu induzieren. Es ist auch bekannt, dass H. pylori IL-8 den proteaseaktivierten Rezeptor 2 (PAR-2) aktivieren kann, aber die molekulare Identität der zugrunde liegenden Proteasen ist unbekannt. Wir haben robuste vorläufige Beweise dafür erarbeitet, dass HomB eine Metalloprotease ist, die IL-8 aus Magenepithelzellen induzieren kann. Darüber hinaus wurde in der Literatur vorgeschlagen, dass HomB an der Adhäsion an Magenepithelzellen beteiligt ist, aber es wurden hierfür keine Liganden vorgeschlagen.Unser Ziel ist es, die Wissenslücken zu schließen, indem wir die Metzinkin-Metalloprotease-Aktivität von HomB und seinen Paralogen vollständig charakterisieren und die Fähigkeit von rekombinantem HomB zur Bindung an Magenzelllinien über Glykane bewerten. Dies soll erreicht werden durch:- Rekombinante Expression von HomA- und HomB-Wildtypen und Mutanten der aktiven Stelle - Vollständige biochemische Charakterisierung der Hemmung durch Metalloproteasen und andere Proteaseinhibitoren - Nachweis der PAR-2-Aktivierung durch Schaffung einer stabil PAR-2-transfizierten Zelllinie - In-silico-Screening von MCCC-Bibliotheken chemischer Verbindungen und In-vitro-Bewertung der Fähigkeit, die IL-8-Induktion zu hemmen- Klärung der Adhäsin-Fähigkeit und Identifizierung des mutmaßlichen Liganden auf Epithelzellen unter Verwendung von Glykan-Arrays, CaR-ESI/MS und ELISA-artigen Bewertungen sowie Bewertung der Bindung an Magenepithelzelllinien unter Verwendung von fluoreszenzmarkiertem HomB

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Kanada
• Kooperationspartner: Professor Dr. John S. Klassen