SPP 1150:  Signalwege zum Zytoskelett und bakterielle Pathogenität

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In dem Forschungsschwerpunkt Signalwege zum Zytoskelett und bakterielle Pathogenität (SPP1150) sollten Signalwege der Zytoskelett-Regulation untersucht werden, in die mikrobielle Organismen bei der Wirt-Pathogen-Interaktion eingreifen. In vielfältiger Weise spielt das Zytoskelett eine entscheidende Rolle bei der Wirt-Pathogen-Interaktion; so wird z.B. die Adhäsion, Invasion und intrazelluläre Translokation von mikrobiellen Keimen über das Zytoskelett reguliert. Fundamentale Mechanismen der Immunabwehr wie z.B. die Migration von Immunzellen, die Sekretion oder das Immunzell-Signalling sind vom Zytoskelett abhängig. Erste grundlegende Erkenntnisse zur Rolle des Zytoskeletts bei der Wirt-Pathogen-Interaktion wurden durch eine Zusammenarbeit von Zellbiologie und Mikrobiologie erhalten; ein neues Feld die Zelluläre Mikrobiologie wurde inauguriert. Ein wichtiges Ziel des Schwerpunktes war, dieses Forschungsgebiet in Deutschland zu stärken. Dazu sollten mikrobiologische Fragestellungen der zellulären und molekularen Infektionsbiologie über die Mikrobiologie hinaus, aus der Sicht der Zellbiologie, Pharmakologie/Toxikologie und Strukturbiologie betrachtet werden. Ein besonderes Anliegen war, die verschiedenen Disziplinen zusammenzubringen, um die Fragen der Rolle des Zytoskeletts bei der Wirt-Pathogen-Interaktion zu untersuchen. Dabei waren die gemeinsamen Themen: 1. Untersuchungen der Aktindynamik 2. Signaltransduktion zum Aktinzytoskelett, 3. bakterielle Zytotoxine und 4. Mechanismen der Pathogen-Wirtszell- Interaktionen. Die 6 jährige Zusammenarbeit führte zu herausragenden grundlegenden Ergebnissen, die in zahlreichen exzellenten Publikationen veröffentlicht wurden. Teile der Thematik entwickelten sich zu einem neuen SPP (SPP 1464).

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• 2004. Binary bacterial toxins: biochemistry, biology, and applications of common Clostridium and Bacillus proteins. Microbiology and Molecular Biology Reviews, Vol. 68. 2004, Issue 3, pp. 373–402.
  Barth, H., K. Aktories, M. R. Popoff, B. G. Stiles
  
• 2004. Sra-1 and Nap1 link Rac to actin assembly driving lamellipodia formation. EMBO Journal, Vol. 23. 2004, pp. 749-759.
  Steffen, A., K. Rottner, J. Ehinger, M. Innocenti, G. Scita, J. Wehland, T. E. Stradal
  
• 2005. A new family of RhoGEFs activates the Rop molecular switch in plants. Nature, Vol. 436. 2005, pp. 1176-1180.
  Berken, A., C. Thomas, A. Wittinghofer
  
• 2005. A Plasmodium actin-depolymerizing factor that binds exclusively to actin monomers. Molecular Biology of the Cell, vol. 16. 2005, no. 9, pp. 4013-4023.
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• 2005. Clostridium difficile toxin A induces expression of the stress-induced early gene product RhoB. Journal of Biological Chemistry, Vol. 280. 2005, pp. 1499-1505.
  Gerhard, R., H. Tatge, H. Genth, T. Thum, J. Borlak, G. Fritz, I. Just
  
• 2005. NF-kappaB activation and potentiation of proinflammatory responses by the Helicobacter pylori CagA protein. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, Vol. 102. 2005, no. 26, pp. 9300-9305.
  Brandt, S., T. Kwok, R. Hartig, W. Konig, S. Backert
  
• 2007. Cdc42 and phosphoinositide 3-kinase drive Rac-mediated actin polymerization downstream of c-Met in distinct and common pathways. Molecular and Cellular Biology, Vol. 27. 2007, no. 19, pp. 6615-6628.
  Bosse, T., J. Ehinger, A. Czuchra, S. Benesch, A. Steffen, X. Wu, K. Schloen, H. H. Niemann, G. Scita, T. E. Stradal, C. Brakebusch, K. Rottner
  
• 2007. Difference in the cytotoxic effects of toxin B from Clostridium difficile strain VPI 10463 and toxin B from variant Clostridium difficile strain 1470. Infection and Immunity, vol. 75.2007, no. 2, pp. 801-809.
  Huelsenbeck, J., S. Dreger, R. Gerhard, H. Barth, I. Just, H. Genth
  
• 2007. Role of the small Rho GTPases Rac1 and Cdc42 in host cell invasion of Campylobacter jejuni. Cellular Microbiology, Vol. 9. 2007, Issue 10, pp. 2431–2444.
  Krause-Gruszczynska, M., M. Rohde, R. Hartig, H. Genth, G. Schmidt, T. Keo, W. Konig, W. G. Miller, M. E. Konkel, S. Backert
  
• 2007. Structure of the human receptor tyrosine kinase met in complex with the Listeria invasion protein InlB. Cell, Vol. 130. 2007, Issue 2, pp. 235–246.
  Niemann, H. H., V. Jager, P. J. Butler, J. van den Heuvel, S. Schmidt, D. Ferraris, E. Gherardi, D. W. Heinz
  
• 2008. Dynamic remodeling of the endosomal system during formation of Salmonella-induced filaments by intracellular Salmonella enterica. Traffic , Vol. 9. 2008,Issue 12, pp. 2100–2116.
  Rajashekar, R., D. Liebl, A. Seitz, M. Hensel
  
• 2008. Structural basis for parasite-specific functions of the divergent profilin of Plasmodium falciparum. Structure, Vol. 16. 2008, Issue 11, pp. 1638–1648.
  Kursula, I., P. Kursula, M. Ganter, S. Panjikar, K. Matuschewski, H. Schuler
  
• 2009. Host cell interactome of tyrosine-phosphorylated bacterial proteins. Cell Host & Microbe, Vol. 5. 2009, Issue 4, pp. 397–403.
  Selbach, M., F. E. Paul, S. Brandt, P. Guye, O. Daumke, S. Backert, C. Dehio, M. Mann
  
• 2009. Phospholipase PlaB of Legionella pneumophila represents a novel lipase family: protein residues essential for lipolytic activity, substrate specificity, and hemolysis. Journal of Biological Chemistry, Vol. 284. 2009, pp. 27185-27194.
  Bender, J., K. Rydzewski, M. Broich, E. Schunder, K. Heuner, A. Flieger
  
• 2009. Vital role for the Plasmodium actin capping protein (CP) beta-subunit in motility of malaria sporozoites. Molecular Microbiology, Vol. 74. 2009, Issue 6, pp. 1356–1367.
  Ganter, M., H. Schuler, K. Matuschewski
  
• 2010. Ligandmediated dimerization of the Met receptor tyrosine kinase by the bacterial Invasion protein InlB. Journal of Molecular Biology, Vol. 395.2010, Issue 3, pp. 522–532.
  Ferraris, D. M., E. Gherardi, Y. Di, D. W. Heinz, H. H. Niemann
  
• 2010. Photorhabdus luminescens toxins ADP-ribosylate actin and RhoA to force actin clustering. Science, Vol. 327, Issue 5969, pp. 1139-1142.
  Lang, A. E., G. Schmidt, A. Schlosser, T. D. Hey, I. M. Larrinua, J. J. Sheets, H.-G. Mannherz, K. Aktories
  
• 2010. Structure and function of a G-actin sequestering protein with a vital role in malaria oocyst development inside the mosquito vector. Journal of Biological Chemistry, Vol. 285.2010, pp. 11572-11583.
  Hliscs, M., J. M. Sattler, W. Tempel, J. D. Artz, A. Dong, R. Hui, K. Matuschewski, H. Schuler
  
• 2011. Spire-type actin nucleators cooperate with formin-2 to drive asymmetric oocyte division. Current Biology, Vol. 21. 2011, Issue 11, pp. 955–960.
  Pfender, S., V. Kuznetsov, S. Pleiser, E. Kerkhoff, M. Schuh
  
• SPP1150: Signal Pathways to the Cytoskeleton and Bacterial Pathogenesis. European Journal of Cell Biology, Vol. 90. 2011, Issue 11, Articles 1-16, Pp. 879-982.
  Klaus Aktories, Gudula Schmidt
  

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