TUM Forscher entdecken neues Merkmal von Virulenzfaktoren

Aufnahme von Chlamydien-Einschlusskörperchen in menschlichen Zellen: Effektor-Proteine spielen bei der Bildung dieser Einschlusskörperchen eine wichtige Rolle. Bild: CDC/ Dr. E. Arum, Dr. N. Jacobs

Gerade mal 80 Nanometer misst eine der wichtigsten Waffen aus dem Arsenal der Krankheitserreger, das Typ III Sekretionssystem. Dieses System, eine kleine molekulare Nadel, wird von vielen Bakterien wie den Salmonellen oder dem Pesterreger benutzt, um bestimmte Proteine in die Zellen ihrer Wirte zu schleusen und dadurch die Infektion zu ermöglichen.

Nur wenige der so transportierten Effektor-Proteine kennt man bisher genauer. Diesen Molekülen kommt eine Schlüsselrolle zum Verständnis der Infektion und des Wechselspiels zwischen Erreger und Wirt zu. Die Identifizierung aller Effektor-Proteine aus der großen Zahl von mehreren tausend Proteinen eines Bakteriums ist von großer Bedeutung. Dies ist allerdings keine leichte Aufgabe, da die Experimente zur Identifizierung der Effektor-Proteine sehr aufwändig sind. Eine Unterstützung durch Computervorhersagen war bislang nicht möglich, da bisher kein typisches Erkennungssignal der Effektor-Proteine bekannt war.

Einem Forscherteam um Roland Arnold und Dr. Thomas Rattei vom Lehrstuhl für Genomorientierte Bioinformatik am Wissenschaftszentrum Weihenstephan der TUM ist es in Zusammenarbeit mit Kollegen an der Universität Wien erstmals gelungen, dieses bisher verborgene Merkmal mit Methoden der Bioinformatik zu identifizieren. Dieses kann für eine computergestützte Vorhersage bisher unbekannter Effektor-Proteine genutzt werden. Zudem konnte gezeigt werden, dass so unterschiedliche Bakterien wie den Menschen infizierende Chlamydien und das Pflanzenbakterium Pseudomonas syringae das gleiche Signal zur Sekretion verwenden und es sich daher um einen sehr allgemeinen Mechanismus handelt.

Diese Methode liefert einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis der molekularen Grundlagen vieler bakterieller Infektionskrankheiten und wird dabei helfen neuartige Antibiotika zu entwickeln. Die Ergebnisse ihrer Studie wurden in der Fachzeitschrift PLOS Pathogens veröffentlicht.

Quelle: Informationsdienst Wissenschaft e.V.