Charakterisierung eines Typ III-Sekretionssystems fur Virulenzproteine aus Salmonella typhimurium

Published: April 11, 2002, 11 a.m.

b'Zur Strukturanalyse des Typ III-Sekretionssystems, kodiert von der Salmonella-\\nPathogenit\\xe4tsinsel 2, wurden polyklonale Antik\\xf6rper gegen rekombinante Proteine des\\nSekretionsapparates erzeugt. Zur Entfernung unspezifischer Bindungen wurden die\\npolyklonalen Antiseren an eine CNBr-aktivierte Sepharose 4B, gekoppelt mit Salmonella-\\nLysaten, pr\\xe4adsorbiert. Anschlie\\xdfend konnten die Antiseren f\\xfcr verschiedene\\nImmunoblotanalysen eingesetzt werden.\\nDurch eine Membranfraktionierung mit N-Lauroyl-Sarcosin konnte die subzellul\\xe4re\\nLokalisation der Apparatsproteine SsaC, SsaN, SsaV und SsaB bestimmt werden. Dabei\\nwurde SsaC in der \\xe4u\\xdferen, SsaN und SsaV in der inneren Membranfraktion\\nnachgewiesen. SsaB war nur in der l\\xf6slichen Fraktion detektierbar. Um m\\xf6gliche\\nProteinkomplexe innerhalb des Sekretionsapparates zu identifizieren, wurde der\\nmembranpermeable Quervernetzer DSS eingesetzt. So konnten f\\xfcr das Sekretin-bildende\\nProtein SsaC und f\\xfcr das putative Translokatorprotein SseD oligomere Strukturen\\nnachgewiesen werden.\\nBei der Untersuchung der Effekte von Mutationen in verschiedenen SPI2-Genen auf die\\nSynthese einzelner Proteine des Sekretionsapparates wurde deutlich, dass das Zwei-\\nKomponenten-Regulationssystem SsrAB sowie alle untersuchten Apparatsproteine eine\\nessentielle Rolle in der Synthese bzw. im Aufbau des Sekretionsapparates spielen.\\nLediglich eine Mutation in ssaV oder ssaG hatte einen weniger starken Effekt auf die\\nSynthese der Apparatsproteine, so dass SsaC in Wildtyp-Mengen detektiert werden konnte.\\nDar\\xfcber hinaus wurde die Synthese einzelner Proteine des Sekretionsapparates auch in\\nAbh\\xe4ngigkeit des pH-Wertes analysiert. Nach einer Absenkung des pH-Wertes auf pH 5,8\\nnahmen die Proteinmengen weitaus st\\xe4rker zu als ohne pH-Wert-Ver\\xe4nderung. Dabei\\nkonnte nachgewiesen werden, dass dieser Unterschied in den synthetisierten\\nProteinmengen, in Abh\\xe4ngigkeit des pH-Wertes, nicht auf eine verst\\xe4rkte Transkription\\nzur\\xfcckzuf\\xfchren ist und dass es sich um einen SPI2-spezifischen Effekt handelt.\\nDie Kinetik des Aufbaus des Sekretionsapparates wurde anhand der Sekretion des\\nputativen Translokatorproteins SseB bestimmt. 1 h nach der Absenkung des pH-Wertes auf\\npH 5,8 wurde eine intrazellul\\xe4re Akkumulation von SseB detektiert. Zu diesem Zeitpunkt\\nkonnte kein SseB auf der Zelloberfl\\xe4che lokalisiert werden. Eine Sekretion von SseB\\nwurde erst 3 h nach der S\\xe4ure-Induktion beobachtet. Demzufolge muss der\\nSekretionsapparat in diesem Zeitraum vollst\\xe4ndig aufgebaut und funktional intakt sein, um\\ndie pH-induzierte Sekretion zu erm\\xf6glichen.\\nDas SPI2-Protein SsaB (SpiC) ist f\\xfcr die Sekretion der putativen Translokatorproteine\\nSseB und SseC erforderlich. So k\\xf6nnte SsaB eine Komponente des Typ IIISekretionsapparates\\ndarstellen oder die Funktion eines Chaperones f\\xfcr die\\nEffektorproteine, bzw. eines GSP-spezifischen Chaperones f\\xfcr das Sekretin-bildende\\nProtein SsaC besitzen. Ebenso w\\xe4re es m\\xf6glich, dass SsaB f\\xfcr die korrekte Lokalisation\\nvon SsaC in der \\xe4u\\xdferen Membran verantwortlich ist.\\nAus S. typhimurium konnten die als Nadel-Komplexe bezeichneten makromolekularen\\nStrukturen, die den gesamten Sekretionsapparat darstellen, isoliert aber nicht eindeutig\\nidentifiziert werden. Da in einer SPI1-Mutante, die einen Defekt im Typ IIISekretionsapparat\\nhat, keine Nadel-Komplexe mehr angereichert werden konnten, liegt die\\nVermutung nahe, dass es sich bei den Nadel-Komplexen, isoliert aus S. typhimurium-\\nWildtyp, um die SPI1-Strukturen handelt.'