SPP 1150:
Signalwege zum Zytoskelett und bakterielle Pathogenität
Fachliche Zuordnung
Biologie
Förderung
Förderung von 2003 bis 2009
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5471897
Erstellungsjahr
2011
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)
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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
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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
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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
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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.
Schuler, H., A. K. Mueller, and K. Matuschewski
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
Schweden
Projekte
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Analyses of G-protein mediated signals on the organization of the actin cytoskeleton, polar cell growth and the pathogenicity of Candida albicans
(Antragsteller
Wendland, Jürgen
)
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Characterization of Legionella pneumophila genes with impact on bacterial uptake into host cells and on bacterial virulence
(Antragstellerin
Flieger, Antje
)
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Die Analyse von Membran-Signalnetzwerken bezüglich Bindung und de novo Assemblierung von Aktin in latex bead - und mykobakteriellen Phagosomen
(Antragsteller
Dandekar, Thomas
)
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Dynamic modification of microtubule-dependent transport by Salmonella effector proteins
(Antragsteller
Hensel, Michael
)
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Dynamics of the Plasmodium Actin Cytoskeleton during Host Cell Invasion
(Antragsteller
Matuschewski, Kai
)
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Dynamics of the Plasmodium Actin Cytoskeleton during Host Cell Invasion
(Antragsteller
Schüler, Herwig
)
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Focal Adhesion Proteins as Mediators between Signalling Pathways and the Actin Cytoskeleton
(Antragsteller
Ziegler, Wolfgang Helmut
)
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Function of the actin-activated Yersinia kinase YopO
(Antragsteller
Aepfelbacher, Martin
)
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Funktionelle Auswirkungen der Expression des RhoB-Proteins durch das letale Toxin von Clostridium sordellii
(Antragsteller
Genth, Harald
)
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Koordination des Schwerpunktprogramm "Signalwege zum Zytoskelett und bakterielle Pathogenität"
(Antragsteller
Aktories, Klaus
)
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Manipulating the actin cytoskeleton from the outside - induction of focal adhesion-like protein complexes an actin cytoskeletal rearrangements by fibbronectin-binding bacteria
(Antragsteller
Hauck, Christof Robert
)
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Mode of action of Yersinia enterocolitica "outer protein" T (Yop T)
(Antragstellerin
Schmidt, Gudula
)
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Modification of actin by bacterial protein toxins and effectors
(Antragsteller
Barth, Holger
)
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Molecular regulation of cellular protrusions by Rac and Cdc42 subfamily GTPases
(Antragstellerin
Stradal, Theresia
)
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Novel mechanisms in actin polymerization: trans-regulation of the Spir-family proteins and Cappuccino-family formins
(Antragsteller
Kerkhoff, Eugen
)
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Regulation of Rho by p190 RhoGAPs and the Smurf1 ubiquitin ligase in neurons
(Antragsteller
Püschel, Andreas
)
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Regulation of the actin cytoskeleton by ROPs in plants
(Antragsteller
Wittinghofer, Alfred
)
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Regulation of the actin cytoskeleton via the RhoGEF proteins PDZ-RhoGEF/LARG
(Antragsteller
Offermanns, Stefan
)
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Rho GTPases and Diaphanous related Formins in HIV-1 replication
(Antragsteller
Fackler, Ph.D., Oliver T.
)
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Signal-dependent generation and function of the actin filament arrays defined by SWAP-70
(Antragsteller
Bähler, Martin
)
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Signaling cascades of the CagA protein to induce host actin cytoskeletal rearrangements during infection with Helicobacter pylori
(Antragsteller
Backert, Steffen
)
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Signalling networks in latex bead- and mycobacterial-phagosomes: Analysis of dynamics and modulation of actin-membrane assembly
(Antragsteller
Griffiths, Ph.D., Gareth
)
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Signalling networks in latex bead- and mycobacterial-phagosomes: Analysis of dynamics and modulation of actin-membrane assembly
(Antragsteller
Kuznetsov, Sergei A.
)
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Structural an functional investigation of pathogenicity factors form Listeria monocytogenes and Yersinia enterocolitica: Involvement in pathogenesis, cellular up-take and cytoskeletal rearrangement
(Antragsteller
Heinz, Dirk
;
Niemann, Hartmut
)
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The functional role of the endocytic protein syndapin in controlling actin cytoskeletal organization and dynamics
(Antragstellerin
Qualmann, Britta
)