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Dissertation

Autor(en): Rajendra Kumar Gurumurthy
Titel: Global assessment of host cell functions involved in the intracellular survival and replication of Chlamydia using RNA interference in human cells
Gutachter: Thomas F. Meyer; Thomas Rudel; Ulrich Steinhoff
Erscheinungsdatum: 24.03.2010
Volltext: pdf (urn:nbn:de:kobv:11-100110014)
Fachgebiet(e): Biowissenschaften, Biologie
Schlagwörter (ger): siRNA, Chlamydia trachomatis, RNAi-Technologie, MAPK Signaltransduktion
Schlagwörter (eng): siRNA, Chlamydia trachomatis, RNAi-Technology, MAPK signaling
Einrichtung: Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
Lizenz: Namensnennung - Keine kommerzielle Nutzung (CC BY NC)
Zitationshinweis: Gurumurthy, Rajendra Kumar: Global assessment of host cell functions involved in the intracellular survival and replication of Chlamydia using RNA interference in human cells; Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I , publiziert am 24.03.2010, urn:nbn:de:kobv:11-100110014
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Abstract (ger):
Chlamydia trachomatis ist ein obligat intrazellulär lebendes Bakterium. Es wird mit einer Vielzahl von Krankheiten in Verbindung gebracht. Das Überleben von Chlamydia trachomatis hängt in nahezu allen Aspekten von der Wirtszelle ab, angefangen bei der Anheftung an die Wirtszelle, über die Invasion, bis zur intrazellulären Replikation. Für ein vollständiges Bild der Pathogenese sind sowohl das Verstehen der dazu beitragenden bakteriellen wie auch Wirtszellfaktoren essenziell. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich dabei auf die an der Infektion beteiligten Wirtsfaktoren. Mit Hilfe eines RNA-Interferenz-vermittelten Funktionsverlustscreens wurden 59 Wirtszellgene identifiziert, die einen Einfluss auf die Infektion und Vermehrung von Chlamydia trachomatis hatten. Unter Zuhilfenahme von bioinformatischen Signaltransduktionsweganalyse-Programmen konnten einige der Hits bekannten zellulären Signalnetzwerken, unter anderem dem Ras/Raf/Mek/Erk-Signalweg, zugeordnet werden. Insbesondere der Funktionsverlust zweier validierter Targets, Ras und Raf1, erhöhte das Chlamydien-Wachstum und deren Vermehrung. Bisher wurde angenommen, dass die bei der Chlamydien-Infektion beobachtete Aktivierung der Kinase Erk, die mit der Aktivierung der Phospholipase cPLA2, der Induktion des Interleukins 8 sowie der Stabilisierung des antiapoptotischen Faktors Mcl-1 in Verbindung steht, über den Ras/Raf/Mek-Signalweg vermittelt wird. Ich konnte jedoch zeigen, dass die Chlamydien-induzierte Erk-Aktivierung unabhängig von Ras und Raf1 stattfindet. Vielmehr wird während der Chlamydien-Infektion, Raf1, abhängig von der Kinase Akt, durch Phosphorylierung an Serin259 inaktiviert. Zudem wird das inaktivierte Raf1 zur bakteriellen Inklusion rekrutiert. Dies lässt vermuten, dass das Überleben derChlamydien und deren Wachstum nicht nur von der Erk-Aktivierung und dessen Substrate, sondern auch von der Inaktivierung von Raf1 und dessen Rekrutierung zur Inklusion abhängt.
Abstract (eng):
Chlamydia trachomatis is a Gram-negative obligate intracellular bacterial pathogen with a major impact on human health. As an obligate intracellular pathogen, Chlamydia rely on host cell for all aspects of their survival. Here we present RNAi screen that identified 59 host cell genes influencing C. trachomatis infection and infectivity. Network analysis of hits revealed several prominent signaling networks, including Ras-Raf-MEK-ERK pathway. Knockdown of Ras and Raf1 components of the aforesaid pathway led to increased Chlamydial growth and survival. In Chlamydia infections, ERK activation is believed to be activated through upstream kinases Ras-Raf-MEK and involved in activation of cPLA2, induction of IL8 and stabilization of the anti-apoptotic Mcl-1. However, I could show that ERK activation after Chlamydia infection is independent of Ras and Raf1. Moreover, I also showed that Raf1 is inactivated by phosphorylation at Ser259 in an Akt dependent manner. Consequently, the Ser259 phosphorylated Raf1 was recruited to the Chlamydia inclusion in an Akt and 14-3-3β dependent manner. This strongly suggests that Chlamydia survival and replication in the host cell depends not only on the activation of ERK and its downstream targets such as cPLA2, but also on the inactivation of Raf1 by phosphorylation and recruitment to the inclusion.
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