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Funktionelle Charakterisierung bakterieller Typ-III Effektoren in Pflanzen

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seit 2013 - heute

Eine Reihe Gram-negativer pathogener Bakterien injiziert sogenannte Typ-III Effektorproteine in ihre eukaryontische Wirtszelle, um deren Abwehr zu supprimieren und zelluläre Prozesse zum Vorteil des Pathogens umzusteuern. Einige dieser Effektorproteine haben enzymatische Aktivität (z.B. Phosphatasen, E3 Ligasen, Acetyltransferasen), andere wiederum besitzen keine offensichtliche Aktivität oder fungieren als Transkriptionsfaktoren. Obwohl bereits einige Zielproteine von Typ-III Effektoren in Wirtszellen identifiziert wurden, ist der molekulare Mechanismus der Immunsuppression für die meisten Effektoren bisher nicht gut verstanden.

KOOPERATIONSPARTNER

NAME
Standort
Land
University of Toronto
Toronto
Kanada
University of Warwick
Warwick
Großbritannien
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Erlangen
Deutschland

Eine Reihe Gram-negativer pathogener Bakterien injiziert sogenannte Typ-III Effektorproteine in ihre eukaryontische Wirtszelle, um deren Abwehr zu supprimieren und zelluläre Prozesse zum Vorteil des Pathogens umzusteuern. Einige dieser Effektorproteine haben enzymatische Aktivität (z.B. Phosphatasen, E3 Ligasen, Acetyltransferasen), andere wiederum besitzen keine offensichtliche Aktivität oder fungieren als Transkriptionsfaktoren. Obwohl bereits einige Zielproteine von Typ-III Effektoren in Wirtszellen identifiziert wurden, ist der molekulare Mechanismus der Immunsuppression für die meisten Effektoren bisher nicht gut verstanden. Die mit am weitesten in Tier- und Pflanzenpathogenen verbreiteten Effektoren gehören zur YopJ-Familie. Mitglieder dieser Effektorfamilie besitzen eine konsevierte katalytische Triade aus einem Histidin, Glutamat bzw. Asparat und Cystein, welche für die katalytische Aktivität der Proteine notwendig ist. Einige Isoformen der YopJ-Effektoren besitzen Acetyltransferaseaktivität und die Acetylierung von Zielproteinen innerhalb der Wirtszelle interferiert mit deren Funktion. Dabei ist bisher unbekannt, ob dies ein genereller Mechanismus von YopJ-Effektoren ist. Bisher konnten wir zeigen, dass der Typ-III Effektor XopJ aus Xanthomonas campestris pv. vesicatoria das Proteasom der Wirtszelle hemmt und damit die Salicylat-vermittelte Abwehr der Pflanze unterdrücken kann. Dabei fungiert XopJ als Protease, die spezifisch die Proteasomuntereinheit RPT6 abbaut und damit mit der Assemblierung eines funktionellen 26S Proteasoms interferiert. Letztendlich scheint dies zu einem verringerten Turnover von NPR1, einem zentralen Regulator der SA-vermittelten Abwehr, zu führen und damit die Abwehr zu dämpfen. Ziel laufender Arbeiten ist es herauszufinden, ob andere Mitglieder der YopJ-Familie ähnliche Funktion haben bzw. wie sich Virulenzfunktionen innerhalb der Effektorfamilie unterscheiden.

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