Listeria phospholipase PC-PLC in menschlicher Zellinfektion

Listeria monocytogenes ist ein fakultativ-intrazellulärer Pathogen. Die Virulenz des Bakteriums ist direkt damit verbunden, dass sich das Bakterium von Zelle zu Zelle verbreiten kann, ohne das intrazelluläre Milieu zu verlassen. Viele Virulenzfaktoren, die für diesen Prozess benötigt werden, sind identifiziert worden, und die Rolle dieser Virulenzfaktoren für die Zell zu Zell Verbreitung wurde mit Nullmutanten studiert. Einer der best-charakterisierten Virulenzfaktoren ist das proformende Protein Listeriolysin O (LLO). LLO ist primär für die Zerstörung der ersten Vakuole verantwortlich, die während der Aufnahme des Bakteriums geformt wird. Die Zerstörung der ersten Vakuole ermöglicht dem Bakterium Zugang zum Cytosol der Wirtszelle. Zwei weitere Virulenzfaktoren, die Phospholipasen, PI-PLC und PC-PLC, interagieren mit Wirtszellmembranen und ermöglichen dem Bakterium den Ausbruch von der ersten Vakuole oder den zweiten Membranvakuolen, die während der Zell zu Zell Verbreitung gebildet werden. Phospholipasen sind auch in vielen anderen bakteriellen Pathogenen wichtige Virulenzfaktoren. Ein besseres Verständnis welche Rollen Phospholipasen in einem Infektionsprozess spielen, ist daher von großer Bedeutung für eine zukünftige Entwicklung von Strategien, um Interaktionen zwischen Wirtszelle und Pathogen zu unterbinden. Ich werde mich in meiner Arbeit auf die Rolle der Phospholipase PC-PLC konzentrieren. PC-PLC wird in einem Mausmodellsystem benötigt, um den Ausbruch von der sekundären Vakuole zu ermöglichen. Interessanterweise kann in der menschlichen epithelialen Zelllinie Henle 407 PC-PLC LLO in seiner Funktion ersetzen und den Ausbruch des Bakteriums von der ersten Vakuole bewirken. Diese Beobachtung deutet darauf hin, dass PC-PLC in einer menschlichen Infektion von größerer Bedeutung sein könnte als vermutet wurde durch den Gebrauch eines Mausmodellsystems. Am Beginn meiner Arbeit werde ich untersuchen, ob es ein generelles Phänomen ist, dass PC-PLC in menschlichen Zellen den Ausbruch des Bakteriums von der ersten Vakuole bewirken kann und daher LLO in seiner Funktion ersetzen kann. Diese Fragestellung kann durch eine Untersuchung des intrazellulären Wachstums von L. monocytogenes Mutanten in anderen verfügbaren menschlichen Zelllinien beantwortet werden. Weiterhin werde ich untersuchen, ob eine Überexpression von PC-PLC in der ersten Vacuole von Mauszellen die Notwenigkeit für LLO unterbindet. Ich werde einen hypersekretierenden und einen induzierbaren L. monocytogenes Stamm benützen, um diese Frage zu adressieren. Die Expression von PC-PLC kann in dem indizierbaren Stamm während des gesamten Lebenszyklus kontrolliert werden. Mit diesem Stamm kann ich daher auch untersuchen, für welche Schritte in einer Infektion von menschlichen Zellen PC-PLC benötigt wird. Dies wird mir erlauben, die exakte Rolle von PC-PLC in dem Zell zu Zell Verbreitungsprozess zu bestimmen.