ESCRT in der Makrophageninfektion durch Rhodococcus equi
ESCRT in der Makrophageninfektion durch Rhodococcus equi
Dokument öffnen (10MB)Art der Hochschulschrift
DissertationPrüfungsdatum
15.12.2023Datum der Veröffentlichung
22.01.2024Erstgutachter
Haas, AlbertZweitgutachter
Kirfel, GregorMetadaten
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Inhalt
Das Gram-positive Bakterium Rhodococcus equi (R. equi) ist ein fakultativ intrazelluläres Lungenpathogen bei Pferdefohlen, aber auch gefährlich für immunkomprimierte Menschen. Sein Schlüssel zur intrazellulären Vermehrung ist die pH-Neutralisation der R. equi-enthaltenden Vakuole (RCV), ein atypisches Phagolysosom, hervorgerufen durch das bakterielle Virulenz-assoziierte Protein A (VapA). In der hier vorliegenden Arbeit wird der essentielle Einfluss von intravakuolären Vesikeln (IVVs) der RCV auf die R. equi Vermehrung dargelegt. IVVs entstehen entweder an den endosomalen Multivesicular Bodies (MVBs) und werden von dort in die RCV transportiert oder bilden sich direkt an der RCV-Membran (mikroautophagische Vesikel), die lysosomale Transmembranproteine auf ihrer Vesikelmembran trägt. Für die Bildung dieser Vesikel werden ESCRT (Endosomal Sorting Complex Required for Transport) Proteine benötigt. Gen Silencing einzelner ESCRT-III Faktoren oder des ESCRT-assoziierten Faktors Vps4 führt zu einer verringerten und veränderten IVV-Zusammensetzung in RCVs und resultierte in einer verringerten intrazellulären Vermehrung virulenter R. equi. Hingegen beeinflusste ein Knockdown von ESCRT-I (Tsg101) zusammen mit Alix, ein ESCRT-I-assoziiertes Protein, nur die IVV-Zusammensetzung und nicht die Vermehrung. Neben IVVs akkumuliert unverestertes Cholesterol in RCVs. Durch das Aminosteroid U18666A wird die Bildung von IVVs inhibiert und zudem die intrazelluläre Vermehrung von R. equi verringert. Um das akkumulierte Cholesterol zu metabolisieren und sich geringfügig in IVV-armen RCVs zu vermehren, sind die Bakterien auf die Plasmid-codierten Virulenzgene virR und virS angewiesen. Obwohl eine häufig beschriebene Funktion von ESCRT die Membranreparatur von Pathogen-enthaltenden Phagosomen und eine intakte RCV-Membran unabdingbar für die intrazelluläre Vermehrung von R. equi ist, wirkt ESCRT vermutlich nicht auf die bakterielle Replikation über die Aufrechterhaltung der RCV-Membranintegrität. Somit liefert diese Arbeit wichtige Einblicke in die Etablierung von RCVs, die Bildung von Vesikeln an der Phagolysosomenmembran via Mikroautophagie und den Metabolismus von R. equi in dessen Replikationsnische. Weiterhin wurde in dieser Arbeit eine Abhängigkeit der R. equi-Wachstumstemperatur auf eine folgende Makrophageninfektion gezeigt, die für eine zukünftige Impfstoffentwicklung relevant ist. Außerdem wurde ein pathogenes Potential von R. defluvii, dem nächsten genetischen Verwandten von R. equi, entdeckt. Dass R. defluvii intrazellulär bei 30 °C, aber nicht bei 37 °C, repliziert, ist zudem ein seltenes experimentelles Beispiel für die antimikrobielle Funktion der thermalen Restriktion.
Klassifikation (DDC)
570 Biowissenschaften, BiologieZugehörige Publikation(en)
https://doi.org/10.1111/mmi.15026Haubenthal, Thomas Arndt: ESCRT in der Makrophageninfektion durch Rhodococcus equi. - Bonn, 2024. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5-74139
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5-74139
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