Struktur und Funktion eines porenbildenden Proteins aus Acanthamoeba culbertsoni.

Michalek, Matthias

Die freilebende, ubiquitär vorkommende Amöbenart, Acanthamoeba culbertsoni, nutzt in ihrer natürlichen Umgebung Bakterien als Nahrungsquelle. Als fakultatives Pathogen kann die Amöbe bei immunsupprimierten Individuen die Granulomatöse Amöboide Enzephalitis sowie bei Immunkompetenten die Amöbenkeratitis im Zusammenhang mit dem Gebrauch von weichen Kontaktlinsen verursachen. Beide Krankheiten zeichnen sich durch nekrotische Gewebszerstörungen aus. Als ein mögliches Effektormolekül wurde zuvor aus A. culbertsoni-Extrakten ein porenbildendes, antimikrobielles Peptid namens Culbicin isoliert. In dieser Arbeit wurde die Tertiärstruktur von Culbicin mittels mehrdimensionaler, heteronuklearer NMR-Spektroskopie aufgeklärt und ergab ein Vier-α-Helixprotein, dessen Faltungstopologie bisher unbekannt war. Dazu musste zunächst ein Protokoll für die rekombinante Herstellung von Culbicin in Bakterien und die Anreicherung des Proteins mit dem für die NMR-spektroskopischen Analysen wichtigen Stickstoffisotop, 15N, nebst Reinigungsprotokoll etabliert werden. Untersuchungen an Modellmembranen zeigten, dass Culbicin an anionischen Membranen pH-Wert-abhängig oligomerisiert. Der Mechanismus der zuvor beschriebenen pH-Wert-abhängigen antimikrobiellen Aktivität konnte mithilfe der Tertiärstrukturen sowohl des Culbicin-Monomers als auch des Dimers aufgeklärt werden. Die Analyse der Tertiärstruktur von Culbicin erlaubte es, Porenmodelle zu generieren. Untersuchungen zur Cytotoxizität von Culbicin an humanen Neuroblastomazellen konnte die Bedeutung des Proteins als Virulenzfaktor bei Gewebsschädigungen, die durch die Amöbe hervorgerufen werden, nahelegen. Culbicin stellt somit nicht nur das erste Mitglied einer neuen Superfamilie von Proteinen dar, sondern begründet auch eine neue Familie von cytolytischen, porenbildenden Proteinen parasitischer Amöben.

Cite

Citation style:

Michalek, Matthias: Struktur und Funktion eines porenbildenden Proteins aus Acanthamoeba culbertsoni.. 2009.

Rights

Use and reproduction:
No CC License (german copyright law applies)

Export