Untersuchungen zum Membrantransport sowie zur Struktur und Funktion des Yersinia Adhäsins YadA
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Interaktion von Mikroorganismen mit festen Oberflächen (Glas, Kunststoff, Stein u.a.) oder Wirtszellen wird durch mikrobielle Adhäsine vermittelt. Diese Adhäsine können komplett als Fimbrien/Pili aufgebaut sein oder als Proteine der äußeren Bakterienmembran (afimbrielle Adhäsine) wirksam sein. Yersinia enterocolitica gehört zu den dritthäufigsten darmpathogenen Bakterien in Deutschland. Die Pathogenität dieses Erregers ist abhängig von der Ausbildung des afimbriellen Adhäsins YadA. Die molekularbiologische Analyse hat wichtige Erkenntnisse zur Struktur und Funktion von YadA erzielt und hat darüber hinaus aufgezeigt, dass YadA der Prototyp einer großen Adhäsinfamilie ist, die wir als "oligomeric coiled-coil adhesin" (Oca-) Familie bezeichnen. Die Adhäsine der Oca-Familie haben folgende Gemeinsamkeiten: (i) Trimeres Oligomer, (ii) C-terminale Region besteht aus vier ß-Faltblattdomänen, die nach Trimerisierung eine porenartige Struktur in der äußeren Membran bilden und zusammen mit einer proximalen hellkalen Domäne an der Translokation der N-terminalen Adhäsinregion beteiligt sind (trimere Autotransportereinheit). Die exponierte Adhäsindomäne bildet einen trimeren coiled-coil Stiel und eine trimere Kopfdomäne. Die trimere Autotransportereinheit ist auffällig hitzestabil und kann heterologe "Passagierdomänen" translozieren. Das YadA von Yersinien vermittelt (i) Bindung an Wirtszellen und Kollagen (Kopfdomäne) (ii) Serumresistenz (Stieldomäne und Membrananker), (iii) Autoaggregation von Yersinien in vitro und in vivo (Mausgewebe) und (iv) Überleben im Darmlumen. Aufgrund dieser pathogenetischen Funktionen von YadA wird verständlich, warum YadA ein hohes protektives Potential als Impfstoff hat. Es bleibt zu prüfen, ob dies auch für die Oca-Proteine anderer pathogener Bakterien gilt (z.B. Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis, Bartonella henselae u.a.).
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- 2003. Molecular analysis of transport and oligomerization of the Yersinia enterocolitica adhesin YadA. J. Bacteriol. 185: 3735-3744
A. Roggenkamp, N. Ackermann, C.A. Jacobi, K. Trülzsch, H. Hoffmann, J. Heesemann
- 2005. Yersinia Adhäsin A: Ein oligomerer Autotransporter als Prototyp der Oca-Familie. LMU, München
Nikolaus Ackermann
- 2008. Contribution of trimeric autotransporter C-terminal domains of oligomeric coliled-coil adhesin (Oca) family members YadA, UspA1, EibA, and Hia to translocation of the YadA passenger domain and virulence of Yersinia enterocolitica. J. Bacteriol. 190: 5031-5043
N. Ackermann, M. Tiller, G. Anding, A. Roggenkamp, J. Heesemann
- 2008. Molekularbiologische Charakterisierung des Membranankers des Yersinien Adhäsins YadA. LMU, München
Maximilian Tiller
