@PhdThesis{diss_mods_00012220, author = {Bitzhenner, Moritz}, title = {Die molekulare Basis des antimikrobiellen Systems von Dictyostelium discoideum}, year = {2013}, publisher = {Christian-Albrechts-Universit{\"a}t zu Kiel}, address = {Kiel}, keywords = {Antimikrobielle Peptide; Dictyostelium discoideum; antimicrobial peptides}, abstract = {Die soziale Am{\"o}be Dictyostelium discoideum lebt als urspr{\"u}nglicher Phagozyt im Waldboden, wo sie sich von Bakterien ern{\"a}hrt. Bei Nahrungsknappheit aggregieren die Am{\"o}ben und durchlaufen einen Entwicklungszyklus, an dessen Ende ein Fruchtk{\"o}rper mit Dauerstadien steht. Das einzige bisher charakterisierte antimikrobielle Effektormolek{\"u}l ist das Am{\"o}benlysozym AlyA (M{\"u}ller et al., 2005). Im Genom der Am{\"o}be sind jedoch 33 Amoebapore-like peptides (Apls) mit jeweils einer SAPLIP-Dom{\"a}ne und 14 Lysozyme kodiert, die beim Abt{\"o}ten der internalisierten Bakterien beteiligt sein k{\"o}nnen. In dieser Arbeit wurden weitere antimikrobielle Proteine untersucht. Die Lysozyme DdLysEh1 -- 3 und Apl B2 wurden als Protein in axenisch kultivierten Am{\"o}ben nachgewiesen. Offenbar ist dazu Apl B2 proteolytisch aus einem Vorl{\"a}uferprotein mit mehreren SAPLIP-Dom{\"a}nen herausgeschnitten worden. Des Weiteren wurden das Lysozym AlyC und die Apls E1, E2 und D in Dictyostelium-slugs, einem mobilen Stadium im Entwicklungszyklus, identifiziert. F{\"u}r eine funktionale Analyse der Apls wurden die anionischen Proteine Apl B2 und Apl D rekombinant in einem prokaryotischen System hergestellt und gereinigt. F{\"u}r rApl D wurde die Sekund{\"a}rstruktur untersucht und die Terti{\"a}rstruktur modelliert. Das Protein wies mit 78,7 {\%} hohe Anteile an $\alpha$-helikalen Strukturelementen auf. Die modellierte Terti{\"a}rstruktur {\"a}hnelte der Struktur von Saposin A und zeigte die f{\"u}r SAPLIP-Proteine charakteristische Faltung eines globul{\"a}ren Proteins mit vier $\alpha$-Helices und drei intramolekularen Disulfidbr{\"u}cken. Die Proteine rApl B2 und rApl D zeigten im Mikrosuszeptibilit{\"a}tstest keine antimikrobielle Aktivit{\"a}t gegen Escherichia coli oder Bacillus megaterium, wobei die maximal eingesetzte Proteinkonzentration f{\"u}r rApl B2 bei 5 $\mu$M und rApl D bei 50 $\mu$M lag. Allerdings permeabilisierten beide Proteine die Membran der gram-positiven B. megaterium-Bakterien bei leicht azidischen pH-Werten. Die Membranen der gram-negativen Bakterien E. coli und verschiedener Klebsiella pneumoniae-St{\"a}mme sowie der Hefe Saccharomyces cerevisiae und D. discoideum selbst wurden nicht permeabilisiert. Beide Proteine zeigten bei niedrigen pH-Werten eindeutige porenbildende Aktivit{\"a}t gegen Liposomen, wobei die Aktivit{\"a}t von rApl D an eine korrekte Faltung gekn{\"u}pft war. Damit sind die beiden Proteine rApl B2 und rApl D neben dem Lysozym AlyA die einzigen in Dictyostelium discoideum charakterisierten antimikrobiellen Effektormolek{\"u}le und f{\"u}hren zu einem besseren Verst{\"a}ndnis der intrazellul{\"a}ren Vorg{\"a}nge beim Abt{\"o}ten internalisierter Mikroorganismen.}, url = {https://macau.uni-kiel.de/receive/diss_mods_00012220}, file = {:https://macau.uni-kiel.de/servlets/MCRFileNodeServlet/dissertation_derivate_00004865/Dissertation%20Moritz%20Bitzhenner.pdf:PDF}, language = {de} }