Bohm, Birgit: ”Differentielle Rekrutierung der Isoformen des kleinen G-Proteins Rho bei der Invasion von Shigellen in Epithelzellen“

114

Kapitel 5. Zusammenfassung

Bakterien der Gattung Shigella sind die Erreger der bakteriellen Ruhr beim Menschen. Sie dringen in die Epithelzellen des terminalen Ileums und Kolons ein und rufen ulzeröse Läsionen der Darmschleimhaut hervor.

Der wesentliche Virulenzfaktor der Shigellen ist ihre Fähigkeit zur Invasion. Die Invasion in Epithelzellen ist Ausdruck des erregerspezifischen Infektionsprozesses, der gekennzeichnet ist durch eine vom Bakterium induzierte zelluläre Aufnahme über einen Phagozytose-ähnlichen Mechanismus. In dessen Verlauf führt die charakteristische Reorganisation des Zytoskeletts der Zelle zur Ausbildung einer blütenartigen Membranstruktur an der bakteriellen Eintrittsstelle. Die Bestandteile dieser Membranstruktur konfluieren über dem Bakterium und internalisieren es damit.

Als essentielles Glied der Signalisationskaskade erwies sich das kleine G-Protein Rho. Eine Vorbehandlung der Epithelzellen mit dem Rho-spezifischen Inhibitor C3 verhinderte die Ausbildung der charakteristischen Membranstrukturen und infolgedessen die bakterielle Infektion. Es wurde gezeigt, daß Rho als Regulator der Veränderungen des Zytoskeletts selbst an den bakteriellen Invasionslocus rekrutiert wird. Diese Rekrutierung umfaßt drei Isoformen von Rho: RhoA, RhoB und RhoC. Trotz hoher Sequenzhomologie der Isoformen untereinander ( 85% ) existiert ein unterschiedliches Rekrutierungsmuster dieser Isoproteine an der Eintrittsstelle von Shigella flexneri. RhoA akkumuliert vorwiegend um die eindringenden Bakterien herum. Demgegenüber werden RhoB und RhoC in die bakterieninduzierten zellulären Protrusionen rekrutiert. Der Mechanismus dieser isoformspezifischen Rekrutierung ist nicht bekannt.

Anhand unserer Experimente konnten wir zeigen, daß das allen kleinen G-Proteinen gemeinsame C-terminale Peptid-Motiv CAAX ( C = Cystein, A = aliphatische Aminosäure, X = Leucin ) eine wesentliche Voraussetzung für die Rekrutierung von Rho darstellt. Die Deletion der CAAX-Box führte zu einem Verlust der Rekrutierung während der Invasion von Shigella flexneri. Die funktionelle Aktivität dieser Rho-Mutanten war nicht beeinträchtigt. Weiterhin wurde deutlich, daß sich die isoformspezifische Rekrutierung nicht anhand des CAAX-Motivs erklären läßt. RhoA-Mutanten, substituiert mit den Aminosäuren 181-189 von RhoC wiesen das Rekrutierungsmuster von RhoC auf unabhängig davon, ob sie das CAAX-Motiv von RhoA oder RhoC besaßen. Bedeutsam für die differentielle Rekrutierung der Isoproteine ist demnach vielmehr die präterminale Region des Moleküls. Diese Beobachtung hat weitreichende Konsequenzen für die funktionelle Rolle von Rho bei der Epithelzellinvasion durch Shigella.


[Titelseite] [Danksagung] [1] [2] [3] [4] [5] [Bibliographie] [Abkürzungsverzeichnis] [Lebenslauf] [Selbständigkeitserklärung]

© Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die elektronische Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.

DiDi DTD Version 1.1
a subset from ETD-ML Version 1.1
Zertifizierter Dokumentenserver
der Humboldt-Universität zu Berlin
HTML - Version erstellt am:
Mon Jan 17 14:01:56 2000