@phdthesis{Schmitter2005,
  author    = {Schmitter, Tim},
  title     = {CEACAM3: ein neuartiger phagozytischer Rezeptor der angeborenen Immunantwort zur Erkennung human-spezifischer Pathogene},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17271},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Eine Infektion durch das ausschließlich human-spezifische Pathogen Neisseria gonorrhoeae manifestiert sich bei einer symptomatischen Kolonisierung in der sog. Gonorrh{\"o}, einer venerischen Erkrankung, die durch akute Inflammation des befallenen Gewebes und durch die massive Infiltration von Granulozyten charakterisiert ist. Die Gonokokken k{\"o}nnen im Verlauf einer symptomatischen Infektion {\"u}ber ihre OpaCEA-Adh{\"a}sine mit CEACAM Proteinen unterschiedlicher Wirtszellen interagieren. In der vorliegenden Doktorarbeit sollten anhand verschiedener zellbiologischer, biochemischer und genetischer Methoden die molekularen Vorg{\"a}nge w{\"a}hrend der OpaCEA-Gonokokken-Phagozyten-Interaktion untersucht werden. Der Kontakt von OpaCEA-Gonokokken mit prim{\"a}ren Granulozyten induziert die Formation von Lamellipodien-{\"a}hnlichen Membranausst{\"u}lpungen und f{\"u}hrt zur CEACAM-abh{\"a}ngigen Phagozytose der OpaCEA Gonokokken. Schon in fr{\"u}heren in vitro Versuchen konnte die Reorganisation des Zytoskeletts und die Opsonin-unabh{\"a}ngige, CEACAM-vermittelte Aufnahme OpaCEA-exprimierender Gonokokken in differenzierte promyelomonzyt{\"a}ren Zellen und Granulozyten mit der Stimulation von Kinasen der Src-Familie und der GTPase Rac in Verbindung gebracht werden. Erste in vitro Infektionsversuche mit CEACAM-exprimierenden 293 Zellen, in denen pharmakologische oder genetische Inhibitoren gegen Kinasen der Src-Familie eingesetzt wurden, deuteten darauf hin, dass ausschließlich die CEACAM3-vermittelte Internalisierung der Gonokokken die katalytische Aktivit{\"a}t von Kinasen der Src-Familie ben{\"o}tigt. Dies konnte auch in CEACAM3-exprimierenden, Src-Kinase defizienten Maus-Fibroblasten best{\"a}tigt werden, da nur c-Src rekonstituierte Zellen OpaCEA Gonokokken internalisieren. Die Adh{\"a}sion der OpaCEA Gonokokken an CEACAM3 induziert eine Src-abh{\"a}ngige Tyrosinphosphorylierung der zytoplasmatischen CEACAM3-Dom{\"a}ne und die Kinase selbst kann {\"u}ber ihre SH2-Dom{\"a}ne direkt an das phosphorylierte CEACAM3 binden. Auch die Stimulation der GTPase Rac verl{\"a}uft {\"u}ber das CEACAM3 Protein, da die Expression einer dominant negativen Version der Rho GTPase ausschließlich mit der CEACAM3-, aber nicht mit der CEACAM6-abh{\"a}ngigen Internalisierung der OpaCEA Gonokokken interferiert. Zudem induziert nur die CEACAM3-vermittelte Aufnahme die Rekrutierung und GTP-Beladung des endogenen Rac. Eine zentrale Rolle dabei spielt die Integrit{\"a}t der ITAM-{\"a}hnlichen Sequenz von CEACAM3. Die Mutation beider Tyrosinreste innerhalb der ITAM-{\"a}hnlichen Sequenz oder die komplette Deletion der zytoplasmatischen Dom{\"a}ne inhibieren die CEACAM3-vermittelte Rac-Stimulation und blockieren die Internalisierung der OpaCEA Gonokokken. Aber nicht nur OpaCEA Gonokokken interagieren mit CEACAM3, sondern auch die CEACAM-bindenden Adh{\"a}sine von Moraxella catarrhalis und Haemophilus influenzae f{\"u}hren zur Rac-Stimulation und damit zur Internalisierung der Pathogene. Im letzten Teil der Arbeit konnte das molekulare Bindeglied zwischen der CEACAM3-induzierten Signalkaskade und der Stimulation der kleinen GTPase Rac identifiziert werden. Das Vav Protein fungiert dabei als GEF f{\"u}r die kleine GTPase Rac. Eine dominant negative Version von Vav oder eine spezifische Vav-siRNA inhibieren die CEACAM3-vermittelte Aufnahme von OpaCEA-Gonokokken bzw. die GTP-Beladung von Rac. Interessanterweise bindet das Vav Protein {\"u}ber seine SH2 Dom{\"a}ne direkt an CEACAM3 und zwar nach Phosphorylierung durch aktive Src Kinasen an den Tyrosinrest 230 der ITAM-{\"a}hnlichen Sequenz. Die distinkte CEACAM3-induzierte Signalkaskade erlaubt es, die Bedeutung von CEACAM3 f{\"u}r die Phagozytose CEACAM-bindender Pathogene auch in prim{\"a}ren Granulozyten zu untersuchen. Interessanterweise inhibiert PP2 die Aufnahme der Gonokokken dosisabh{\"a}ngig, wohingegen die Blockade der CEACAM1- bzw. CEACAM6-vermittelten Internalisierung der Gonokokken durch Nystatin keine Auswirkungen zeigt. Auch die Proteintransduktion der dominant-negativen Version von Vav (TAT-Vav-dn) bzw. Rac (TAT-Rac-dn) in prim{\"a}re Granulozyten interferierte effektiv mit der Phagozytose der OpaCEA Gonokokken. Dementsprechend verhindert ausschließlich die Blockade der CEACAM3-vermittelten Phagozytose, aber nicht der CEACAM1- bzw.CEACAM6-vermittelten Aufnahme durch monoklonale Antik{\"o}rper die Internalisierung bzw. die Elimination von CEACAM-bindenden Pathogenen. Diese Arbeiten beschreiben das exklusiv auf Granulozyten exprimierte CEACAM3 Protein als einen neuen gegen CEACAM-bindende Erreger gerichteten phagozytischen Rezeptor der angeborenen Immunantwort.},
  subject      = {Neisseria gonorrhoeae},
  language  = {de}
}