Insektizide Toxine aus Yersinia enterocolitica

• Antragsteller: Professor Dr. Thilo Martin Fuchs
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten ; Afrika-, Amerika- und Ozeanienbezogene Wissenschaften
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 58161030

Von Bakterien produzierte insektizide Toxine sind bedeutsam für die Schädlingsbekämpfung und für ein besseres Verständnis der Ökologie humanpathogener Erreger. Der Toxin-Komplex (Tc), der sich vom BT-Toxin unterscheidet, kommt u. a. in Yersinia spp. vor und besteht aus drei Proteinen. Das als Tetramer vorliegende Protein A bindet vermutlich an die Membranen des Insektendarms. Eine von Protein B gebildete Pore ermöglicht die Freisetzung der toxischen C-Einheit in die Wirtszelle, wo sie Aktin und Rho-GTPasen ADP-ribosyliert. Die Gruppe des Antragstellers zeigte erstmals, dass Tc-Proteine von Yersinia enterocolitica für Insektenlarven und Nematoden letal sind. Die strikte Temperaturabhängigkeit der Expression der auf der Pathogenitätsinsel Tc-PAIYe lokalisierten tc-Gene basiert auf dem Antagonismus zwischen dem Aktivator TcaR2 und dem Virulenzrepressor YmoA. Wie der Toxin-Komplex aus Yersinien freigesetzt wird, ist noch unbekannt. Substantielle, vorläufige Daten zeigen, dass sich die Funktion einer hochkonservierte, Tc-PAIYe-kodierten Holin-Endolysin-Kassette spezifisch gegen Yersinia-Zellmembranen richtet, und dass Mutanten ohne diese Kassette ihre insektizide Aktivität verlieren. Dies weist auf das Vorliegen eines neuen Mechanismus zur Sekretion bakterieller (Virulenz-) Faktoren hin.Vier Aspekte sollen bearbeitet werden:(WP1) Untersuchung der Regulation der Holin-Endolysin-Kassette, (WP2) Charakterisierung der Aktivität von Holin und Endolysin, (WP3) Untersuchung der Freisetzung des Toxin-Komplexes, und (WP4) Test der Hypothese, dass die Lysis-Kassette zur Freisetzung des Toxinkomplexes in vivo beiträgt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen