Identifizierung und Charakterisierung des Effektorproteins CPn1020 von Chlamydophila pneumoniae
Identification und characterisation of the effector protein CPn1020 of Chlamydophila pneumoniae
by Tobias Polch
Date of Examination:2006-12-20
Date of issue:2006-08-08
Advisor:Prof. Dr. Uwe Groß
Referee:Prof. Dr. Uwe Groß
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-1215
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Format:PDF
Description:Dissertation
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Abstract
English
Chlamydophila pneumoniae is an obligate intracellular bacterial pathogen of acute respiratory tract infections, responsible for about 10 % of community acquired pneumonia cases worldwide. Its entire developmental cycle takes place within the inclusion body, a vesicle in the cytoplasm of infected cells. Like many gram negative bacteria, Chlamydia possess a type III secretion system, which allows them to target effector molecules into the host cell. The aim of this work was to analyse the putative type III secreted effector protein CPn1020 in view of transcription, expression, intracellular localisation and potential function in infected human epithelial cells. Transcription of cpn1020 was detected by reverse transcriptase PCR mainly 8 and 24 hours after infection, indicating a functional part in the early stages of the developmental cycle. After generating recombinant CPn1020 and establishing a specific antiserum, expression of CPn1020 was shown 24 hours after infection. The intracellular localization of CPn1020 was determined by immunofluorescence assays using the generated antiserum. CPn1020 was detected in the cytoplasm of the host cell closely to the inclusion body, indicating a potential interaction with the cytoskeleton of the host cell. Since antibodies against recombinant CPn1020 were found in sera of patients tested positive for C. pneumoniae, CPn1020 seems to be accessible to the human immune system. Therefore, CPn1020 could become important in future diagnostics of C. pneumoniae infection. To investigate the potential function of CPn1020, a human HeLa cDNA library was screened for interacting proteins, but following in depth research no such candidate could be identified.
Keywords: Chlamydophila pneumoniae; Typ-III-Secretion; Effector protein
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Chlamydophila pneumoniae ist ein bakterieller Erreger akuter Atemwegsinfektionen, der weltweit für etwa 10 % der ambulant erworbenen Pneumonien verantwortlich gemacht wird. Der gesamte Entwicklungszyklus des obligat intrazellulären Pathogens findet innerhalb des Einschlusskörpers statt, einer Vakuole im Zytoplasma infizierter Zellen. Wie viele andere gramnegative Bakterien besitzen Chlamydien ein Typ-III-Sekretionssystem, das es diesen ermöglicht, Effektormoleküle in das Zytosol der Wirtszelle zu befördern, um damit aktiv in deren Stoffwechsel einzugreifen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde das putative Typ-III-sezernierte Effektorprotein CPn1020 hinsichtlich Transkription, Expression, zellulärer Lokalisation und möglicher Funktion in infizierten menschlichen Epithelzellen charakterisiert. Mittels RT-PCR-Analysen konnte gezeigt werden, dass cpn1020 besonders in der Phase 8 bis 24 Stunden nach Infektion transkribiert wird und damit zu den Genen gehört, die bereits zu Beginn der chlamydialen Infektion eine Rolle spielen. Nach Herstellung von rekombinantem CPn1020 und Generierung eines spezifischen Antiserums wurde die Expression des Proteins in der Wirtszelle 24 Stunden nach Infektionsbeginn nachgewiesen. Mit Hilfe des Antiserums konnte in Immunfluoreszenztests gezeigt werden, dass CPn1020 in der Nähe des Einschlusskörpers im Zytosol infizierter Zellen lokalisiert ist. Aufgrund einer relativ scharfen Abgrenzung zur Zytosolperipherie kommt dabei eventuell eine Interaktion mit dem Zytoskelett der Wirtszelle in Betracht. Die Tatsache, dass in menschlichen Seren Antikörper gegen CPn1020 nachweisbar sind, kann als Indiz dafür gesehen werden, dass CPn1020 trotz intrazellulärer Lage dem Immunsystem zugänglich ist. CPn1020 könnte daher zukünftig einen Beitrag für die Verbesserung der serologischen Diagnostik einer C. pneumoniae-Infektion leisten. Um Hinweise auf die Funktion von CPn1020 zu erhalten, wurde mit dem Yeast-Two-Hybrid-System eine humane HeLa-cDNA-Genbank auf Wechselwirkungen mit CPn1020 untersucht. Nach umfangreichen Untersuchungen und Kontrollversuchen konnte dabei kein zelluläres Protein als potenzieller Interaktionspartner identifiziert werden.
Schlagwörter: Chlamydophila pneumoniae; Typ-III-Sekretion; Effektorprotein