Genetische Regulation der Oxacillinresistenz bei Staphylococcus epidermidis

Huck, Jörn Christian

Für S. epidermidis hängt die Expression der Oxacillinresistenz wesentlich von der Aktivität des alternativen sigma-Faktors sB ab. Durch Ausschaltung des Anti-sigma Faktors rsbW lässt sich mit dieser Arbeit erstmalig eine homogene Expression der Oxacillin Resistenz herbeiführen. Somit wurde ein Gen für S. epidermidis identifiziert, welches bei Inaktivierung in der Lage ist, einen Wechsel von heterogener zu homogener Oxacillinresistenz zu verursachen. Außerdem konnte gezeigt werden, dass dieser phänotypische Shift von heterogener zu homogener Oxacillinresistenz unabhängig von der Regulation von mecA besteht, welches für das alternative Penicillin bindende Protein, das so genannte PBP2a oder auch PBP2' codiert. Auf die beobachtete Induktion der Transkription von mecA scheint jedoch sB einen Einfluss zu haben. Die Inaktivierung von sB führt zu einer verminderten Induktion der mecA Transkription durch Oxacillin. Durch Ausschalten des alternativen sigma-Faktors werden die Gene pbp3, llm, vras, blaR, femB, femD, fmtA und fmtC, welche das Resistenzverhalten von S. epidermidis beeinflussen, vermehrt exprimiert. Dies trägt jedoch nicht zu einer verstärkten Resistenz bei. Für die verstärkte Resistenz, wie sie für 1057rsbUVW dargestellt wurde, ist keine vermehrte Transkription der untersuchten Genorte notwendig. Besonders auffällig waren die Ergebnisse der Transkriptionsanalyse für das Gen fmtA, welches 2007 von Xin Fan et al. in S. aureus als fünftes Penicillin bindendes Protein beschrieben wurde. Die Inaktivierung des alternativen sigma-Faktors sB führt zu einer ausgeprägten Steigerung der Expression von fmtA, so dass von einer besonderen Bedeutung hinsichtlich des Resistenzverhaltens ausgegangen werden muss, wenngleich hier kein direkter Einfluss auf die die Oxacillinresistenz nachgewiesen werden konnte. Die Beziehung von fmtA und sB innerhalb der Regulationsmechanismen des Resistenzverhaltens sollte daher genauer untersucht werden. Vom alternativen sigma-Faktor sB scheint auch hinsichtlich der Induktion der Transkription der untersuchten Gene ein Einfluss auszugehen. Von den untersuchten Genen einschließlich fmtA scheint jedoch keines in der Lage zu sein, den erstmalig beobachteten Wechsel im Resistenzverhalten von heterogen zu homogen herbeizuführen. Daher ist davon auszugehen, dass hier ursächlich ein bisher unbekannter Genort vermutet werden kann.

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Huck, Jörn: Genetische Regulation der Oxacillinresistenz bei Staphylococcus epidermidis. 2015.

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