Role of Listeriolysin (LLO) in Listeria monocytogenes-infected host cells

• Applicant: Professor Dr. Eugen Domann
• Subject Area: Parasitology and Biology of Tropical Infectious Disease Pathogens
• Term: from 2002 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5374284

Das Zytoplasma der eukaryotischen Zelle stellt eine extreme Wachstumsumgebung für Bakterien dar. Das Einwandern in die eukaryotische Zelle ist trotz der nährstoffreichen Umgebung nicht ohne Gefahren für das Bakterium und hatte verschiedene Formen der Anpassung zur Folge. So haben wiederholte Versuche der Bakterienaufnahme durch eukaryotische Zellen zur Endosymbiose geführt und sind der wahrscheinliche Ursprung verschiedener Zellorganellen wie Mitochondrien und Chloroplasten. Andere Bakterien wie Chlamydien oder Rickettsien haben sogar ihr Genrepertoire stark reduziert und können nur noch innerhalb der eukaryotischen Wirtszelle wachsen. Es ist wahrscheinlich, dass die Produktion so genannter Virulenzfaktoren verhindert hat, dass sie von der Wirtszelle abgetötet werden. Unsere Arbeitshypothese ist, dass sich pathogene Listerien durch die Bildung von LLO das Zytoplasma der eukaryotischen Wirtszelle als neue Nische angeeignet haben. Diese Eigenschaft ist für die Listerienvirulenz essentiell, da Listerien, die kein LLO produzieren, nicht in der Lage sind, dem durch phagozytierende Zellen gebildeten Phagosom zu entkommen und damit avirulent sind. Wie sich gezeigt hat, sind andere chemisch nah verwandte Toxine nicht in der Lage, LLO als Virulenzfaktor zu ersetzen. Dies lässt den Schluss zu, dass LLO als eine einzigartige Anpassung das Überleben von Listerien in eukaryotischen Zellen gewährleistet. Ziel dieses Projektes ist die Aufklärung der molekularen Basis dieser evolutionsbedingten Adaptation.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1131: Life Inside Cells
• Participating Person: Professor Dr. Trinad Chakraborty