@phdthesis{Berg2008,
  author    = {Berg, Thorsten},
  title     = {Virulenzregulationskaskade und Chitobiose-Metabolismus in Vibrio cholerae},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28293},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Vibrio cholerae, der Erreger der gastrointestinalen Erkrankung Cholera, ist ein Gram- negatives, fakultativ anaerobes gekr{\"u}mmtes St{\"a}bchenbakterium und zugleich der wohl bekannteste Vertreter der Familie Vibrionaceae. Es persisitiert die meiste Zeit in aquatischen {\"O}kosystemen wie Fl{\"u}ssen, Seen oder Meeresk{\"u}sten, wo das Bakterium meist mit Crustaceen oder anderen Organismen mit Chitin-haltigen Oberfl{\"a}chen assoziiert vorliegt. {\"U}ber orale Aufnahme kontaminierter Lebensmittel oder von Wasser kann das Bakterium in den menschlichen Organismus gelangen und dort den oberen D{\"u}nndarmbereich kolonisieren, wo letztlich durch verschiedene Virulenzfaktoren, aber haupts{\"a}chlich durch das Cholera-Toxin, die Symptomatik der Cholera ausgel{\"o}st wird. V. cholerae ist somit sowohl in seiner nat{\"u}rlichen Umgebung, als auch im humanen Wirt h{\"o}chst unterschiedlichen Umweltbedingungen ausgesetzt. Diese alternierenden Umweltreize stellen verschiedene Anforderungen an die Expressions- und Regulationsf{\"a}higkeiten von Proteinbiosynthesen des Bakteriums dar. Die Notwendigkeit einer raschen Adaption setzt daher vielf{\"a}ltige und komplexe Genregulationsmechanismen voraus. Im ersten Teil der hier vorliegenden Arbeit sollte die Genregulation des chs-Operons untersucht werden. Als Grundlage dienten hierbei Hinweise, nach welchen dieses Operon als putatives PTS eine Rolle f{\"u}r den Metabolismus von dem Chitin-Derivat Chitobiose spielen k{\"o}nnte. Zudem sollte der Einfluss des aus Escherichia coli bekannten Repressors Mlc auf die Expression des Operons tiefer gehend untersucht werden. Im Rahmen dieser Arbeit war es gelungen, das als ChsR benannte Protein eindeutig als spezifischen LacI-{\"a}hnlichen Repressor f{\"u}r das chs-Operon zu best{\"a}tigen. Weiter konnte auch eine cAMP-abh{\"a}ngige Expressionsinduktion best{\"a}tigt werden, welche sich allerdings nur bei inaktiven ChsR durchsetzen kann. Als spezifischer Induktor f{\"u}r den Repressor ChsR konnte Chitobiose (GlcN)2 identifiziert werden, welches zwar bei dem in dieser Arbeit verwendeten O1-Stamm SP27459-S nicht als alleinige Kohlenstoffquelle dienen kann, aber unter induktiven Konzentrationen die Repressoreigenschaft von ChsR inhibiert. Zugleich konnte ChsC als f{\"u}r den Import des Induktors Chitobiose verantwortliches Protein identifiziert werden. Weiter nicht eindeutig zu kl{\"a}ren blieb der Einfluss von Mlc auf das chs-Operon. Zwar konnte der aktivierende Effekt von Mlc auf die chs-Expression durch Komplementation best{\"a}tigt werden, der genaue Mechanismus bleibt jedoch weiterhin unbekannt und bedarf weiterer Untersuchungen. Einzig der Einfluss von Mlc auf den Chitobiose-Import konnte ausgeschlossen werden. Im zweiten Teil dieser Arbeit sollte der weitaus komplexere Mechanismus der Virulenzgenregulation untersucht werden. Im Fokus stand hierbei der Hauptvirulenz-genregulator ToxR und dessen Abh{\"a}ngigkeit von der periplasmatischen Protease DegS. Anhand unterschiedlicher Experimente auf Promotoraktivit{\"a}ts-, mRNA- und Proteinebene konnte eine Abnahme der ToxR-Aktivit{\"a}t in der degS-Knockout Mutante beobachtet werden, was auf eine Aktivierung von ToxR durch DegS schließen l{\"a}sst. Weiter konnte eine Abh{\"a}ngigkeit der Aktivit{\"a}t von ToxR von der ebenfalls DegS-abh{\"a}ngigen RpoE-Signalkaskade ausgeschlossen werden. Auch konnte gezeigt werden, dass die Integrit{\"a}t von ToxR durch ToxS, nicht aber durch DegS bestimmt wird. Der exakte Mechanismus der DegS-induzierten ToxR-Aktivierung konnte im Rahmen dieser Arbeit nicht mehr ermittelt werden. Es wurden jedoch Hinweise darauf gewonnen, dass eine direkte ToxR-DegS-Interaktion im periplasmatischen Raum stattfinden k{\"o}nnte. Die in dieser Arbeit gewonnen Erkenntnisse hinsichtlich der ToxR-Regulation durch DegS bieten sowohl eine interessante neue Perspektive der Funktionsweise der periplasmatischen Protease DegS, als auch eine breite Grundlage f{\"u}r weitergehende Untersuchungen bez{\"u}glich der Aktivierung des wichtigsten Virulenzregulators ToxR in V. cholerae.},
  subject      = {Cholerae},
  language  = {de}
}