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Projekt
Metabolische Adaptation von Acinetobacter baumannii - die Rolle von Phospholipiden für das Wachstum und die Infektion
Antragstellerin
Professorin Dr. Beate Averhoff
Fachliche Zuordnung
Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie
Förderung
Förderung von 2014 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 258351992
Biologische Membranen werden von unterschiedlichen A. baumannii–Stämmen kolonisiert, woraus sich die Frage ergibt, wie A. baumannii seinen Stoffwechsel an die Wirtsumgebung anpaßt. Phosphatidylcholin (PC) und Phosphatidylethanolamin (PE) sind die dominierenden Phospholipide in humanen Membranen und somit mögliche Kohlenstoff- und Energiequellen. Der Abbau von Phospholipiden erfolgt durch Phospholipasen. Diese modullieren aber auch die Phospholipidzusammensetzung bakterieller Membranen, was wiederum für die Umgehung der Immunabwehr essentiell ist. Phospholipasen kommt daher eine Schlüsselstellung in der Pathobiologie zu. Wir konnten bereits zeigen, dass A. baumannii drei Phospholipasen D (PLDs) und zwei Phospholipasen C (PLCs) besitzt, die eine Rolle bei der Invasion von G. mellonella-Larven und Lungenepithelzellen spielen. Im weiteren Arbeiten sollen die PLDs gereinigt, biochemisch charakterisiert sowie ihre subzelluläre Lokalisation und ihre Regulation geklärt werden. Kürzlich konnten wir in A. baumannii osmo-unabhängige BCC-Transporter für Cholin und Glycinbetain identifizieren. Dies indiziert eine zusätzliche Funktion der BCCTs unabhängig vom Schutz vor Osmostress. Cholin könnte z.B. als Energiequelle dienen, wie bereits für A. baylyi gezeigt. Durch Infektion von G. mellonella und Lungenepithelzellen mit BCCT-Mutanten wird eine mögliche Funktion der BCCTs bei der Wirtszellenadaptation analysiert. Eine Rolle von Cholin und Glycinbetain als mögliche Kohlenstoff- oder Stickstoffquelle wird geprüft. Im Fokus weiterer Analysen steht die mögliche Funktion von Cholin und Glycinbetain beim Sensieren der cholinreichen Wirtsumgebung und einer transkriptionellen Modulierung von Virulenzfaktoren in A. baumannii. Darüber hinaus konnten wir ein breites Spektrum an Cardiolipinen (CLs) und Monolysocardiolipinen (MLCLs) in A. baumannii identifizieren. Letzteres ist bisher sehr selten in Bakterien identifiziert worden. CLs spielen eine wichtige Rolle bei der Virulenz pathogener Bakterien. Demgegenüber ist die Funktion von MLCL unklar. Wir konnten zeigen, dass die PLD2 und PLD3 essentiell für die Biosynthese von CL and MLCL sind. Im folgenden wird die PLD-vermittelte Biosynthese von CL und MLCL analysiert. Desweiteren wird die Verbreitung von CL und MLCL in den Membranen überprüft. Um die Rolle der Wirtsumgebung bei der Regulation der PLDs zu analysieren, wird der Effekt der Wirtsinfektion auf die Expression der plds und die Produktion der PLDs analysiert. Darüber hinaus soll der Effekt einer PLD2- und PLD3-Überproduktion auf die Virulenz überprüft werden. Unsere Hypothese ist, dass die große Vielfalt an CLs und MLCLs eine Rolle bei der Modellierung von Lipid A und damit der Adaptation und Persistenz von A. baumannii im menschlichen Wirts spielt. Die Rolle von CL und MLCL bei der Lipid A Modellierung wird durch Vergleiche der Fettsäurereste im Lipid A von A. baumannii Wildtyp-Zellen und pld2/pld3-Mutanten analysiert.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
