Lectins and hydrolytic enzymes as virulence factors of

Projekt 7 (P7): Lectins and hydrolytic enzymes as virulence factors of Pseudomonas aeruginosa Projektleiter: Univ.‐Prof. Dr. rer. nat. Karl‐Erich Jaeger, Dr. rer. nat. Filip Kovacic Institut für Molekulare Enzymtechnologie Heinrich‐Heine‐Universität Düsseldorf Forschungszentrum Jülich Stetternicher Forst, Geb. 15.8 52426 Jülich Telefon: +49 2461‐61‐3716 Telefax: +49 2461‐61‐2490 E‐Mail: karl‐erich.jaeger@fz‐juelich.de; f.kovacic@fz‐juelich.de Homepage: www.iet.uni‐duesseldorf.de/en.html Pseudomonas aeruginosa ist ein Gram‐negatives opportunistisch humanpathogenes Bakterium, das insbesondere bei immunsupprimierten Patienten Infektionen mit hoher Mortalitätsrate verursacht. Während akuter Infektionen produziert P. aeruginosa zahlreiche Virulenzfaktoren, darunter Exotoxine, Proteasen und Phospholipasen. Bei chronischen Infektionen bilden sich Biofilme, die ursächlich für eine hohe Antibiotikumresistenz sind. Wir versuchen, neue zelluläre Zielstrukturen für die Behandlung von P. aeruginosa Infektionen zu identifizieren und untersuchen deshalb die Rolle von Phospholipasen und Lektinen als Pathogenitätsfaktoren. Bakterielle Lipasen und Phospholipasen tragen zur Schädigung der Wirtszellmembranen bei und können die Lipid‐vermittelte Signalübertragung in eukaryotischen Zellen beeinflussen. In pathogenen Bakterien spielen Fettsäuren als sog. diffundierende Signalfaktoren (DSF) eine wichtige Rolle für die Virulenz und Biofilmbildung, die zugrundeliegenden Mechanismen sind allerdings weitgehend unbekannt. Wir haben kürzlich die von P. aeruginosa gebildete Phospholipase PlbF als neuen Virulenzfaktor identifiziert, der in der Lage ist, sowohl in vitro wie in vivo Fettsäuren mittlerer Kettenlänge aus Phospholipiden der Cytoplasmamembran freizusetzen. Auch die Zucker‐bindenden Lektine LecA und LecB tragen zur Pathogenität von P. aeruginosa bei, indem sie durch Bindung an Oligosaccharide humaner Glykoproteine die Anheftung der Bakterien an das Gewebe ermöglichen und damit die Biofilmbildung einleiten. Diese Lektine sind daher potentielle Zielproteine, deren Blockierung oder Inaktivierung zur Verhinderung einer P. aeruginosa Infektion beitragen könnte. In diesem Projekt werden wir ein Hochdurchsatzverfahren etablieren, um zahlreiche Gene von P. aeruginosa zu klonieren. Dabei sollen hydrolytische Enzyme und Zucker‐bindende Proteine mit bisher unbekannter Funktion identifiziert, gereinigt und charakterisiert werden. Zusätzlich soll die Rolle ausgewählter Proteine als Pathogenitätsfaktoren untersucht werden.