@phdthesis{Luo2004,
  author    = {Luo, Qin},
  title     = {Essential features of a PrfA-dependent : promoter of Listeria monocytogenes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-10341},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {The gram-positive, facultative intracellular pathogen Listeria monocytogenes is the causal agent of listeriosis. Most of well-known virulence genes are controlled by PrfA that belongs to the Crp-Fnr family of transcriptional activators. A PrfA-mediated transcription initiating at a virulence gene promoter, inlC promoter (PinlC) that regulates the expression of the small, secreted internalin C, was in-depth characterized by an in vitro transcription system to unravel the essential features of a PrfA-dependent promoter in this study. The obtained results indicate a dual promoter for inlC that leads to PrfA-dependent and -independent transcription in vitro and in vivo. The PrfA-dependent transcription requires, as expected, the PrfA-box, a conserved 14 bp sequence of dyad symmetry located about 40 bp upstream of the transcriptional start site of each PrfA-regulated gene. Another important structural feature for this PrfA-dependent promoter is the distance between the 3´-end of the PrfA-box and the 5´-end of the SigA-recognized -10 box fixed to 22 or 23 bp, which is observed in the interspace regions of the other known PrfA-dependent promoters, e.g. PactA, PplcA, Phly and Pmpl. The -35 box of PinlC is not necessary for PrfA-dependent transcription. The -10 box of PinlC and also that of the other PrfA-dependent promoters of L. monocytogenes closely resemble SigA-recognized -10 promoter sequences of the well-characterized gram-positive bacterium B. subtilis. Even the extended -10 motif (5´-TRTG-3´) considered to be a basic element for many SigA-recognized promoters in B. subtilis is present in PinlC. Primer extension studies reveal that both the PrfA-dependent and the independent promoter share the same -10 box. The PrfA-independent transcription of inlC depends on a -35 box located directly downstream of the PrfA-box, and the close proximity of the two sites inhibits strongly the transcription activity of the PrfA-independent promoter when the PrfA-RNA polymerase complex binds to the PrfA-box. Deletion of the PrfA-box results in PrfA-independent transcription from PinlC, which is no longer inhibited by PrfA. High concentration of GTP appears to be necessary for PrfA-dependent transcription initiated at the inlC promoter and at other PrfA-dependent promoters. Based on transcriptome analysis, Milohanic and his co-workers identified three groups of genes that were regulated differently by PrfA. Some of these genes containing putative PrfA-boxes in their 5´-upstream regulatory regions were selected for analysis of their transcriptional dependency on PrfA using again the in vitro transcription system. The data show that among these "PrfA-regulated" promoters tested, only the promoter of the hpt gene belonging to group I is clearly activated by PrfA. This promoter is also the only one that exhibited all essential features of a typical PrfA-dependent promoter as described above. In vitro transcription starting at most of the other promoters was neither positively nor negatively affected by PrfA. Transcription initiated at some of the promoters of group III genes (lmo0596 and lmo2067) is rather inefficient with SigA-loaded RNA polymerase, but is highly activated with RNA polymerase loaded with purified SigB. Addition of purified PrfA protein has no effect on the SigB-dependent transcription. These in vitro transcription results indicate that the in vivo observed PrfA effect on the expression of most of the new genes is either indirect or PrfA-mediated transcription of these genes requires - in contrast to the PrfA-dependent transcription of the known virulence genes (including hpt) - additional factors not present in the in vitro transcription assay. In addition to these new genes described by Milohanic, the promoters of two genes (lmo2420 and lmo2840) that contain putative PrfA-boxes with only a single mismatch in their upstream regulatory regions were analyzed in this study. However, transcription of none of these genes is regulated by PrfA, suggesting that these genes are either not truly regulated by PrfA or regulated by other global transcription activators that interact with PrfA by yet unknown mechanisms. By exchanging corresponding sequences between a functionally inactive promoter ParoAP2 and a typical PrfA-dependent promoter PplcA, it is found that PrfA-dependent in vitro transcription can be initiated from the hybrid promoter containing the putative PrfA-box and the SigA-recognized -10 box (TTTAAT) from the putative PrfA-dependent aroAP2 promoter, but it is inhibited strongly by the interspace sequence between these two sites apparently due to an additional RNA polymerase binding site [the -10 box (TAATAT) for the PrfA-independent transcription of ParoAP1)] within this region. Furthermore, a symmetric sequence downstream of the -10 box (TTTAAT) is also shown to be a strongly inhibitory for PrfA-dependent transcription from the putative PrfA-dependent aroAP2 promoter.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Williams2005,
  author    = {Williams, Tatjana},
  title     = {Untersuchungen zur Rolle des Phosphoproteins Stathmin in Listeria monocytogenes-infizierten S{\"a}ugerzellen und Molekulare Charakterisierung der listeriellen Zweikomponetensysteme},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15388},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Das fakultativ intrazellul{\"a}re Bakterium Listeria monocytogenes besitzt die F{\"a}higkeit, eukaryotische Wirtszellen zu penetrieren, sich in diesen zu vermehren, fortzubewegen und zwischen den Zellen auszubreiten. Im Zuge des intrazellul{\"a}ren Lebenszyklus gehen Listerien Wechselwirkungen mit ver-schiedenen zellul{\"a}ren Proteinen ein. Als eines dieser Proteine konnte das zellul{\"a}re Phosphoprotein Stathmin identifiziert werden. Dieses Protein bindet an Untereinheiten des Tubulins und destabilisiert dadurch Mikrotubuli (MT). Es wird durch Phosphorylierung von vier spezifischen Serinresten in seiner MT-destabilisierenden Aktivit{\"a}t reguliert. Da Stathmin als Antwort auf externe Signale zellul{\"a}re Funktionen, z. B. Zell-Proliferation und Differenzierung reguliert, vermutet man seine Funktion in einer Art Relais welches verschiedene Signale aus dem Umfeld der Zelle integriert. In mit L. monocytogenes infizierten Wirtszellen wird Stathmin an die Oberfl{\"a}che intrazellul{\"a}rer Bakterien rekrutiert. Inwiefern diese Rekrutierung das Phosphorylierungsmuster von Stathmin und damit dessen Aktivit{\"a}t beeinflusst, konnte im Rahmen dieser Arbeit nicht gekl{\"a}rt werden. Stathmin knock-out M{\"a}use sollten sich gut eignen, um die Rolle von Stathmin w{\"a}hrend einer Infektion mit L. monocytogenes EGD in vitro und in vivo zu untersuchen. Es stellte sich heraus, dass in Stathmin(-/-)-Makrophagen der intrazellul{\"a}re Lebenszyklus der Listerien nicht signifikant beeinflusst ist. Nach intraven{\"o}ser Verabreichung von 5x103 L. monocytogenes waren drei Tage nach der Infektion in Leber und Milz der knock-out M{\"a}use allerdings signifikant mehr Listerien nachzuweisen, als in den Organen wildtypischer M{\"a}use. Mittels Immunfluoreszenzmikroskopie und einem anti-Stathmin-Antiersum konnte an mit verschiedenen L. monocytogenes-Mutanten infizierten Zellen gezeigt werden, dass Stathmin mit der Oberfl{\"a}che intrazellul{\"a}rer Listerien kolokalisiert. Allerdings konnten dabei die Angaben in der Literatur nicht best{\"a}tigt werden, wonach f{\"u}r diese Kolokalisation die Expression von ActA notwendig ist. Die Ergebnisse dieser Arbeit sprechen im Gegensatz zu den publizierten Daten daf{\"u}r, dass Stathmin {\"u}ber einen bisher noch unbekannten Mechanismus ActA-unabh{\"a}ngig an intrazellul{\"a}re Listerien rekrutiert wird. Zweikomponentensysteme erm{\"o}glichen Bakterien eine rasche Anpassung an sich ver{\"a}ndernde Umweltbedingungen, da sie extra- und intrazellul{\"a}re Stimuli in zellul{\"a}re Signale umwandeln. Um die 16 in der Genomsequenz von L. mono-cytogenes EGDe identifizierten Zweikomponentensysteme charakterisieren zu k{\"o}nnen, wurden individuelle Mutanten konstruiert, in denen individuelle Response Regulatorgene deletiert sind. Die erhaltenen Mutanten wurden in vitro und in vivo auf ihr Wachstumsverhalten hin untersucht. Es zeigte sich, dass unter den angewandten Kultur- und Versuchsbedingungen keines der Zweikomponentensysteme eine signifikante Rolle bei der Anpassung an Temperatur, sowie an oxidativen oder osmotischen Stress spielt. Die Zugabe von 5 \% Ethanol hatte einen stark hemmenden Effekt auf das Wachstum von 4 Mutanten, wohingegen zwei andere Mutanten in Gegenwart des Alkohols deutlich besser wuchsen. Unter anaeroben Bedingungen konnte kein Unterschied im Wachstum beobachtet werden. Die Expression wichtiger Virulenzgene war in keiner der untersuchten Mutanten im Vergleich zum Ausgangsstamm ver{\"a}ndert. Die intrazellul{\"a}re Replikation sowie intrazellul{\"a}re Bewegung und Ausbreitung im Zellrasen waren durch die Deletion der Response Regulatorgene nicht beeintr{\"a}chtigt. Abgesehen von geringen Unterschieden in der Invasivit{\"a}t einiger Deletionsmutanten f{\"u}r Cos-1 und Caco-2 Zellen zeigte sich keiner der Response Regulatoren f{\"u}r den intrazellul{\"a}ren Lebenszyklus von L. monocytogenes erforderlich. Es zeigte sich, dass der in der vorliegenden Arbeit verwendete L. monocyto-genes-Wildstamm auch bei der f{\"u}r die Flagellenexpression normalerweise nicht-permissiven Temperatur von 37° C noch beweglich ist. Die L. monocytogenes \&\#916;degU-Mutante war dagegen auf Weichagar temperaturunabh{\"a}ngig unbeweglich. Die elektronenmikroskopische Analyse ergab, dass dieser Stamm im Gegensatz zum Wildtyp auch bei 24° C keine Flagellen ausbildet. Durch vergleichende Proteomanalysen konnte gezeigt werden, dass L. monocytogenes \&\#916;degU bei 24° C wesentliche Proteine des Flagellenapparates nicht synthetisiert. Mittels Transkriptomanalysen konnten die Ergebnisse der Proteomanalysen best{\"a}tigt werden. Es wurden neben Genen, die f{\"u}r Proteine der Flagellenbiosynthese und Chemotaxis codieren, noch weitere Gene identifiziert, die offensichtlich unter der transkriptionellen Kontrolle des Response Regulators DegU stehen. Die Ergebnisse der in vivo Studien zeigten, dass L. monocytogenes \&\#916;degU deutlich virulenzattenuiert ist. F{\"u}r die restlichen L. monocytogenes \&\#916;TCS-Mutanten waren im Vergleich zum Wildtyp die Unterschiede in Leber und Milz nur leicht ver{\"a}ndert und statistisch nicht signifikant.},
  subject      = {Phosphoproteine},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schoen2005,
  author    = {Schoen, Christoph},
  title     = {Entwicklung neuartiger bakterieller Vektoren zur {\"U}bertragung von zellassoziierten Antigenen, DNA und RNA auf der Basis virulenzattenuierter L. monocytogenes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16560},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Listeria monocytogenes ist ein fakultativ humanpathogenes Bakterium und aufgrund seiner F{\"a}higkeit, in Zellen des Wirtes einzudringen und sich im Zytoplasma der befallenen Wirtszelle zu vermehren, ein attraktiver Tr{\"a}ger, um heterolog exprimierte Antigene in den MHC-I- und -II-Pr{\"a}sentationsweg antigenpr{\"a}sentierender Zellen (APC) einzuschleusen und so eine effektive zellul{\"a}re Immunreaktion zu erzeugen. Dabei hat die Art und Weise der Antigenexpression einen wesentlichen Einfluss auf die Erzeugung der antigenspezifischen Immunit{\"a}t. So konnte unter Verwendung extrazellul{\"a}rer Tr{\"a}gerbakterien gezeigt werden, dass insbesondere die Verankerung von Antigenen auf der Zelloberfl{\"a}che der Bakterien zu einer effektiven Induktion einer humoralen Immunantwort f{\"u}hrt. Mit dem Ziel, mit einem derartigen Ansatz auch eine zellul{\"a}re Immunit{\"a}t zu erzeugen, wurde ein Plasmidsystem f{\"u}r die Expression von heterologen Proteinen in der Zellwand von L. monocytogenes entwickelt. Dabei gelang die Verankerung zahlreicher Proteine eukaryontischer wie auch prokaryontischer Herkunft {\"u}ber das LPXTG-Ankermotiv von Internalin A. Die so erzielte starke Expression in der Zellwand setzte aber sowohl die Fitness der Bakterien als auch deren Invasivit{\"a}t in vitro deutlich herab und verhinderte damit eine effektive MHC-I-Pr{\"a}sentation des verwendeten Modellantigens. Alternativ wurde L. monocytogenes bereits erfolgreich zur {\"U}bertragung von DNA-Vakzinen eingesetzt, um so auch die Synthese gegebenenfalls posttranslationell modifizierter Antigene in ihrer korrekten Konformation durch die infizierte Wirtszelle zu erzielen. Allerdings erfolgte die Expression des als Reporterprotein verwendeten EGFP insbesondere in APC sehr langsam und war von geringer Effizienz. Dabei konnte in der vorliegenden Arbeit erstmals gezeigt werden, dass nach bakterieller {\"U}bertragung von DNA-Vakzinen der Import der Plasmidmolek{\"u}le in den Kern insbesondere sich nicht teilender Zellen einen der wichtigsten Engp{\"a}sse f{\"u}r eine m{\"o}glichst fr{\"u}hzeitige und effektive Reportergenexpression darstellt. Einen Ausweg bietet die bakterielle {\"U}bertragung codierender mRNA, die unmittelbar nach der Freisetzung aus der Bakterienzelle im Zytoplasma der infizierten Wirtszelle zur Translation zu Verf{\"u}gung steht. Dazu wurde das 5'-Ende der EGFP-codierenden Sequenz mit dem IRES-Element des Encephalomyocarditisvirus genetisch fusioniert. Um eine m{\"o}glichst hohe Syntheserate zu erzielen und damit dem Abbau der mRNA in der Bakterienzelle entgegenzuwirken, erfolgte die Synthese der mRNA in L. monocytogenes mit Hilfe eines T7-RNA-Polymerase-basierten Transkriptionssystems. Im Gegensatz zur bakteriellen {\"U}bertragung von Plasmid-DNA konnte so bereits 4 h nach Infektion sowohl in epithelialen als auch in APC wie Makrophagen und humanen dendritischen Zellen eine deutliche EGFP-Expression nachgewiesen werden sowie bei Verwendung von Ovalbumin als Reporterprotein eine effektive MHC-I-Pr{\"a}sentation in vitro. Damit stellt die bakterielle {\"U}bertragung von mRNA einen vielversprechenden neuartigen Ansatz dar zur Erzeugung einer zellul{\"a}ren und gegebenenfalls auch humoralen Immunantwort gegen posttranslational modifizierte Antigene.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Loeffler2006,
  author    = {L{\"o}ffler, Daniela Inge Martina},
  title     = {Untersuchungen virulenzattenuierter Listeria monocytogenes St{\"a}mme als Impfstofftr{\"a}ger im Mausmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18728},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Virulenzattenuierte St{\"a}mme des Gram-positiven Pathogens Listeria monocytogenes (Lm) stellen optimale Kandidaten als Tr{\"a}ger f{\"u}r heterologe Proteinantigene in die Maus dar. Lm repliziert nach Befreiung aus dem prim{\"a}ren phagosomalen Kompartiment sehr effizient und schnell im Zytosol sehr vieler nicht-phagozytischer Wirtszellen als auch in professionellen antigenpr{\"a}sentierenden Zellen (APC). Diese F{\"a}higkeit in relevante immunologische APCs einzudringen und zu replizieren, erlaubt die zielgerichtete {\"U}bertragung heterologer Antigene in die MHC-Klasse-I- und MHC-Klasse-II-Pr{\"a}sentationswege, um so eine effektive zellul{\"a}re Immunit{\"a}t zu etablieren. In der vorliegenden Arbeit wurden die in vivo Effizienzen der Aktivierung von antigen-spezifischen CD8+ and CD4+ T-Zellen miteinander verglichen, sobald das plasmidkodierte Proteinantigen Ovalbumin (OVA) in Form von bakteriell exprimierten und exportierten Proteinen, von cDNA oder mRNA durch die jeweiligen virulenzattenuierten Lm \&\#61508;trpS St{\"a}mme in das Zytosol von antigenpr{\"a}sentierenden Zellen freigesetzt wurde. Die Freisetzung wurde durch ein Listeria-spezifisches Phagenlysin, welches von den Bakterien vorwiegend im Zytosol der Wirtszelle exprimiert wird, unterst{\"u}tzt. Die {\"U}bertragung dieser unterschiedlichen biologisch-aktiven Molek{\"u}le durch die autolysierenden Listerien f{\"u}hrte im Falle des Proteins und der mRNA erfolgreich zu einer MHC-Klasse-I-Pr{\"a}sentation eines Ovalbumin-Peptides (SIINFEKL), welche letztendlich eine adaptive zellul{\"a}re Immunit{\"a}t unter Beteiligung von T-Ged{\"a}chtniszellen induzierte. Dabei stellte sich die {\"U}bertragung des Proteins durch Lm als die effizienteste Strategie im Induzieren einer zellul{\"a}ren adaptiven Immunantwort mit gegen Ovalbumin gerichteten CD8 und CD4 T-Ged{\"a}chtniszellen heraus. Autolysierende Listerien, welche die plasmidkodierende OVA-DNA {\"u}bertrugen, l{\"o}sten dagegen keine OVA-spezifische T-Zellantwort aus. Da sich der Tr{\"a}gerstamm Lm \&\#61508;trpS aufgrund der Autolysiskassette zwar als virulenzattenuiert herausgestellt hatte, jedoch bei h{\"o}her Applikationsdosis dieses Stammes es nur zu einer unvollst{\"a}ndigen Lysis kam, wurden die jeweiligen Effizienzen weiterer noch st{\"a}rker attenuierter autolysierender Lm St{\"a}mme als {\"U}bertr{\"a}ger des Ovalbumins (Lm Mutanten \&\#61508;trpS hlyW491A und \&\#61508;(trpS aroA aroB)) bestimmt. Beide erm{\"o}glichten die OVA-Pr{\"a}sentation {\"u}ber MHC-Klasse-I-Molek{\"u}le mit nachfolgender klonaler Expansion spezifischer CD8+ T-Zellen in vergleichbaren signifikanten Werten zum WT Stamm \&\#61508;trpS. Ferner wurde zum ersten Mal eine signifikante Pr{\"a}sentation des OVAs {\"u}ber MHC-Klasse-I-Molek{\"u}le durch die autolysierende Mutante \&\#61508;trpS hlyW491A, welche die plasmidkodierende DNA freisetzte, nachgewiesen. Die autolysierende Lm \&\#61508;(trpS aroA aroB) Mutante in hoher CFU (5\&\#61620;107) stellte sich dabei als ein sehr vielversprechender Tr{\"a}ger des heterologen Proteinantigens heraus, da sie im Gegensatz zum autolysierenden Stamm Lm \&\#61508;trpS eine sehr geringe Lebersch{\"a}digung hervorrief. In diesem Zusammenhang wurde festgestellt, das durch Freisetzung von OVA Antigenen in das Zytosol oder ins Phagosom von APCs, welche von den jeweiligen Lm \&\#61508;(trpS aroA aroB) St{\"a}mmen als exportiertes, zellwandverankertes oder intrazellul{\"a}r verbleibendes Protein exprimiert wurden, vergleichbare H{\"a}ufigkeiten an proliferierten OVA-spezifischen CD8+ T-Zellen induzierten werden konnten. Es zeigten sich jedoch deutliche Unterschiede in der Aktivierung antigen-spezifischer CD4+ T-Zellen durch diese Lm \&\#61508;(trpS aroA aroB) OVA-Tr{\"a}gerst{\"a}mme. Die Strategie der {\"U}bertragung exportierter Proteine ins Phagosom oder ins Zytosol antigenpr{\"a}sentierender Zellen war die wirkungsvollste, um gleichzeitig effiziente MHC-Klasse-I- und MHC-Klasse-II-restringierte Antigenpr{\"a}sentationen in vivo zu induzieren. Es wurden alternative plasmidkodierende Lysiskassetten f{\"u}r die Freisetzung von DNA-Vakzinen (Baktofektion) aus den Bakterien konstruiert, die alle aus Lyseproteinen eines Listeria-spezifischen Phagens und einem vorangestellten zytosolischen listeriellen Promotor bestehen. Diese wurden in ihrer Effizienz mit der urspr{\"u}nglich eingesetzten Lysiskassette PactA-ply118 verglichen. Dabei wurde beobachtet, dass zwei von den vier neukonstruierten Lysiskassetten in einige Zellinien vergleichbare Baktofektionsraten erzielten. Jedoch ist die urspr{\"u}ngliche Phagenlysin-Kassette PactA-ply118 f{\"u}r die {\"U}bertragung von Plasmid-DNA in das Zytosol von Wirtszellen die wirksamste, da diese in vivo zu einer besonders hohen Attenuation der Bakterien f{\"u}hrte.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gareiss2006,
  author    = {Gareiß, Barbara},
  title     = {Einfluss niedermolekularer Protein-Tyrosin-Phosphatasen von Listeria monocytogenes auf die listerielle Genexpression und Virulenz},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-19853},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Im Genom von Listeria monocytogenes konnten zwei Gene identifiziert werden, die mutmaßlich f{\"u}r niedermolekulare Protein-Tyrosin Phosphatasen (LMW-PTPs) kodieren, Lmo0938/Ptp-1 und Lmo2540/Ptp-2, beide {\"a}hneln LMW-PTPs von B. subtilis. Einzel- und Doppeldeletionen der ptp-Gene beeinflussten die Transkription zahlreicher Gene, wie anhand von Gesamtgenom-DNA-Microarray-Analysen und quantitativer RT-PCR gezeigt werden konnten. Insbesondere waren die Gene f{\"u}r i) die Internaline A und B, ii) den Osmoprotektanten-Transporter OpuC, iii) MCP, notwendig zur Flagellen-Bewegung und iv) eine Anzahl von den Proteinen, die in die N{\"a}hrstoffaufnahme sowie den intrazellul{\"a}ren Metabolismus involviert sind, in vitro herunterreguliert. Die PrfA-regulierten Virulenzgene wurden in den Mutanten verst{\"a}rkt exprimiert. Im Wesentlichen konnte das gleiche Transkriptionsmuster in infizierten Caco-2-Enterocyten beobachtet werden. Die verringerte Invasivit{\"a}t (abh{\"a}ngig von InlA) und die Unbeweglichkeit der Mutanten passt zu den Transkriptionsergebnissen. Jedoch wurden weder die intrazellul{\"a}re Replikation innerhalb eukaryontischer Wirtszellen noch die Resistenz gegen Stressbedingungen durch die Deletion beeintr{\"a}chtigt. Die Proteome des Wildtyps und der ptp-Mutanten wurden durch 2-dimensionale Gelelektrophorese verglichen und es zeigte sich, dass die Transkriptionsergebnisse nicht vollst{\"a}ndig im Proteom reflektiert wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Ptps in die Regulationsnetzwerke des alternativen Stress-Sigmafaktor SigB und von PrfA eingreifen. Der {\"a}hnliche Effekt beider Ptps auf die Transkription oder auf den Proteinlevel deutet eine Interaktion oder Kooperation der beiden Enzyme an.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Frentzen2007,
  author    = {Frentzen, Alexa},
  title     = {Posttranskriptionale Regulation der Internalinexpression und alternative Internalin-unabh{\"a}ngige Aufnahme von Listeria monocytogenes in Animalzellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25631},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Listeria monocytogenes ist ein weit verbreitetes, Gram-positives humanpatho-genes Bakterium, welches in immunsupprimierten Personen das Krankheitsbild der Listeriose ausl{\"o}sen kann. Der Infektionszyklus der Listerien im Wirt ist im Hinblick auf die Pathogenese dieses Erregers intensiv untersucht worden. Die Regulation der verschiedenen beteiligten Virulenzfaktoren unterliegt in L. monocytogenes einer starken Kontrolle, die einerseits durch regulatorische Proteine aber auch durch Umweltfaktoren beeinflusst wird. Die Mechanismen, die auf transkriptionaler wie auch auf translationaler Ebene die Expression verschiedener listerieller Virulenzgene regulieren, wurden k{\"u}rzlich n{\"a}her charakterisiert. Es wurden f{\"u}r verschiedene listerielle Virulenzgene Riboswitch-mechanismen zur Expressionskontrolle in Listerien neu beschrieben. Durch Vorarbeiten wurde auch f{\"u}r das inlAB-Operon ein posttranskriptionaler Regu-lationsmechanismus postuliert. Dabei wurde der anaerobe Stoffwechsel der Listerien als m{\"o}glicher Ausl{\"o}ser f{\"u}r die beobachtete Translationssteigerung des inlA- und inlB-Gens diskutiert. Innerhalb der vorliegenden Arbeit sollte nun weitergehend untersucht werden, in welchem Bereich der Sequenz des inlAB-Operons sich regulatorische Strukturen zur posttranskriptionalen Regulation unter anaeroben Wachstumsbedingungen befinden. Dazu wurden verschiedene Mutanten mit unterschiedlichen Deletionen im inlAB-Operon konstruiert und die Transkription und Translation sowohl des inlA-, als auch des inlB-Gens betrachtet. Eine Deletion im aroA-Gen bewirkt das Wachstum der Bakterien bei anaerobem Stoffwechsel. Diese Deletion wurde in die konstruierten St{\"a}mme eingef{\"u}gt, um die Expression der Gene unter den verschiedenen Wachstumsbedingungen vergleichen zu k{\"o}nnen. Außerdem wurden verschiedene gus-Reportergen-Fusionsmutanten und Promotor-austauschmutanten konstruiert, um quantitativ aussagekr{\"a}ftigere Daten zu erheben. Die Charakterisierung der Mutanten ließ erkennen, dass keiner der deletierten Bereiche des inlAB-Operons von L. monocytogenes f{\"u}r die beobachtete Translationssteigerung im inlA-Gen bei anaerobem Stoffwechsel verantwortlich zu sein scheint. Das inlB-Gen war innerhalb der hier gezeigten Experimente nicht posttranskriptional reguliert, wie im Vorfeld postuliert. Nach plasmidkodierter Expression verschiedener Bereiche des inlAB-Operons konnte, verglichen mit genomischer Expression, keine Ver{\"a}nderung in der inlA-Expression beobachtet werden. Die m{\"o}gliche Beteiligung eines potentiellen Regulatorproteins konnte innerhalb dieser Arbeit daher nicht n{\"a}her eingegrenzt werden. Auch ein Einfluss der regulatorischen Faktoren Hfq und CcpA auf die Expression des InlA Proteins in der L. monocytogenes \&\#916;aroA-Mutante konnte nicht gefunden werden. Es zeigte sich interessanterweise außerdem, dass weitere Virulenzgene wie actA und hly unter den anaeroben Bedingungen ebenfalls eine Translations-steigerung zeigten. Somit stellt sich abschließend die Frage, ob es sich bei der beobachteten Translationssteigerung des inlA-Gens wirklich um einen durch bestimmte Strukturen in der inlAB-mRNA ausgel{\"o}sten Mechanismus handelt. L. monocytogenes ist als intrazellul{\"a}r replizierendes, Gram-positives Bakterium interessant f{\"u}r den Einsatz in immun- und tumortherapeutischen Anwendungen. Attenuierte L. monocytogenes-St{\"a}mme wurden dazu bereits erfolgreich im Mausmodell als Tr{\"a}gerbakterien f{\"u}r Impfstoffstrategien eingesetzt. Die gezielte Infektion von Geweben ist jedoch aufgrund des wenig ausgepr{\"a}gten Zelltropismus der Listerien im Wirt bisher ein Problem f{\"u}r einen Einsatz in bakterienbasierten Anwendungen, wie z.B. der Tumor- oder Gentherapie. Innerhalb dieser Arbeit wurden L. monocytogenes-St{\"a}mme konstruiert, bei denen chromosomal das f{\"u}r die Integrase codierende Gen gegen das Gen f{\"u}r das Staphylokokken Protein A (SPA) unter der Kontrolle listerieller Promotoren ausgetauscht wurde. Die erfolgreiche Oberfl{\"a}chenlokalisation von Protein A in der Zellwand von Listerien konnte im Western Blot oder in funktionellen Immunfluoreszenzf{\"a}rbungen in Mikroskop- und FACS-Analysen nachgewiesen werden. Diese St{\"a}mme sollen im Cell Targeting zur gezielten Infektion von Geweben eingesetzt werden. Dazu konnten die Bakterien {\"u}ber Herceptin®-HER2/neu-vermittelte Adh{\"a}sion an SK-BR-3-Zellen erfolgreich in diese aufgenommen werden und innerhalb dieser replizieren. Die neu konstruierten Listeria-St{\"a}mme zeigten im Mausmodell keine Ver{\"a}nderung in ihrer Virulenz verglichen mit nicht-SPA-exprimierenden St{\"a}mmen. Die in dieser Arbeit vorgestellte Antik{\"o}rper-Rezeptor-vermittlelte Aufnahme der Listerien in Zellen stellt einen neuen, bisher nicht beschriebenen Mechanismus dar, der in vielen therapeutischen Anwendungen zur Infektion spezifischer Gewebe durch Listerien genutzt werden kann.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Stoll2008,
  author    = {Stoll, Regina},
  title     = {Einfluss der Phosphoenolpyruvat-Phosphotransferasesysteme auf die Aktivit{\"a}t des Virulenzgenregulators PrfA von Listeria monocytogenes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-32072},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Die PrfA-Aktivit{\"a}t im L. monocytogenes Stamm EGD sowie dessen prfA Deletionsmutante mit dem prfA- bzw. prfA*-Gen unter Kontrolle des prfA-Promotors auf dem High-Copy Plasmid pERL3 wurde nach Wachstum in BHI, LB (Luria-Bertani Medium) und definiertem MM untersucht. Die Medien waren versetzt mit 50 mM der PTS-Kohlenstoffquellen Glucose, Mannose oder Cellobiose oder mit der Nicht-PTS-Kohlenstoffquelle Glycerin. Mit dem Wildtyp EGD konnte in BHI und LB mit allen genannten Kohlenstoffquellen nur eine geringe PrfA-Aktivit{\"a}t beobachtet werden. In MM dagegen war die PrfA-Aktivit{\"a}t in Anwesenheit von Glycerin stark erh{\"o}ht und mit Cellobiose als einziger Kohlenstoffquelle stark reprimiert. Mit dem PrfA*-{\"u}berexprimierenden Stamm wurden unter allen Bedingungen hohe PrfA-Aktivit{\"a}t gefunden. EGD\&\#916;prfApPrfA zeigte dagegen trotz gleicher PrfA-Menge wie EGD\&\#916;prfApPrfA* nur in BHI eine hohe PrfA-Aktivit{\"a}t. Die Zugabe des Amberlites XAD4 in LB erh{\"o}ht die reduzierte PrfA-Aktivit{\"a}t in EGD\&\#916;prfApPrfA und in MM verst{\"a}rkt XAD4-Zugabe die PrfA-Aktivit{\"a}t des Wildtyps. Eine ptsH-Mutante ist in LB und MM unabh{\"a}ngig von der Zugabe einer der vier Kohlenstoffquellen nicht in der Lage zu wachsen (Stoll et al., 2008), was darauf hin deutet, dass die Aufnahme der verwendeten Kohlenstoffquelle und auch der Glycerinstoffwechsel von einem intakten PTS-Weg abh{\"a}ngig sind. In BHI stehen dagegen offensichtlich noch PTS-unabh{\"a}ngige Kohlenstoffquellen zur Verf{\"u}gung, da die ptsH-Mutante in BHI noch wachsen kann. Dies unterst{\"u}tzt auch die Beobachtung, dass die Generationszeiten von L. monocytogenes in LB und vor allem MM im Vergleich zu BHI wesentlich l{\"a}nger sind. Expressionsdaten der PTS-Gene wurden von allen drei St{\"a}mmen unter verschiedenen Wachstumsbedingungen erstellt. Die Daten deuten darauf hin, dass die PrfA-Aktivit{\"a}t mit der Expressionsst{\"a}rke und dem Phosphorylierungsstatus bestimmter PTS-Permeasen zusammenh{\"a}ngt. PTS-Permeasen bestehen immer aus mindestens drei Dom{\"a}nen, der Membran {\"u}berspannenden Zucker transportierenden Dom{\"a}ne EIIC (und EIID im Falle von Mannose spezifischen PTS) und den zwei im Zytosol l{\"o}slichen Komponenten EIIA und EIIB. EIIA wird direkt von HPr-His-P phosphoryliert, welches sein Phosphat von dem von PEP phosphorylierten EI empf{\"a}ngt. Das PTS spielt neben der Zuckeraufnahme eine Rolle in vielen regulatorischen Vorg{\"a}ngen in der Bakterienzelle, unter anderem in der Pathogenese (Barabote and Saier, 2005; Deutscher et al., 2006; Postma et al., 1993). Listerien codieren f{\"u}r alle sieben bekannten PTS-Familien, 86 Gene codieren f{\"u}r 29 komplette und einige unvollst{\"a}ndige PTS. Trotz der großen Anzahl an PTS-Genen besitzt L. monocytogenes kein vollst{\"a}ndiges PtsG, welches homolog zu E. coli oder B. subtilis ist, sondern nur ein EIIAGlc. Um die an der Glucoseaufnahme involvierten PTS-Permeasen zu identifizieren und einen m{\"o}glichen Zusammenhang zwischen diesen PTS-Permeasen und der PrfA-Aktivit{\"a}t zu untersuchen, wurden in dieser Arbeit systematisch PTS-Permeasen deletiert, welche f{\"u}r putative Beta-Glucosid-PTS (PTSGlc), Mannose-PTS (PTSMan) und Cellobiose-PTS (PTSLac) codieren. Diese Deletionsmutanten wurden bez{\"u}glich ihres Wachstumes in Gegenwart der entsprechenden PTS-Zucker und die PrfA-Aktivit{\"a}t untersucht. Deletionen von in L. monocytogenes EGD-e nur schwach exprimierten PTSGlc haben keinen Einfluss auf das Wachstum in MM mit 10 mM Glucose oder Cellobiose. Von den vier exprimierten PTSMan sind zumindest zwei eindeutig in der Lage, Glucose zu transportieren, und die Deletion dieser PTS-Permeasen, codiert von lmo0096-0098 und lmo0781-0784, erh{\"o}ht sehr deutlich die Expression des im Wildtyp wenig exprimierten Gens f{\"u}r die PTS-Permease PTSGlc(lmo0027). F{\"u}r den Cellobiose-Transport scheint von den sechs vollst{\"a}ndigen PTSLac-Permeasen vor allem PTSLac(lmo2683-2685) und nach Deletion dieses Operons, ebenfalls die PTSGlc(lmo0027)-Permease wichtig zu sein. Obwohl die multiple Deletion dieser f{\"u}r die Glucose/Mannose- bzw. Cellobiose-Aufnahme in L. monocytogenes wichtigen PTS-Permeasen das Wachstum in definiertem MM drastisch reduziert, haben diese Deletionen offensichtlich keine Auswirkung auf das intrazellul{\"a}re Wachstum, da die Infektionsrate so effizient ist wie die des Wildtyps. Auf PrfA hat die schrittweise Deletion der Glucose/Mannose-spezifischen PTS-Permeasen nach Wachstum in MM mit Glucose als einziger Kohlenstoffquelle eine aktivierende Wirkung, jedoch keine Auswirkung nach Wachstum in Cellobiose-haltigem MM. Umgekehrt verh{\"a}lt es sich mit den PTSLac-Deletionsmutanten. In vitro Transkriptionsstudien mit (teilweise phosphoryliert) aufgereinigten Lmo0096 (EIIABMan) und Lmo1017 (EIIAGlc) -Proteinen deuten auf eine direkte Interaktion zwischen PrfA und bestimmten EII-Proteinen hin. Dies konnte f{\"u}r Lmo0096 auch in Immunpr{\"a}zipitationsassays gezeigt werden. Eine {\"U}berexpression von Lmo0096 f{\"u}hrte zudem zu einer sehr deutlichen Reduktion der PrfA-Aktivit{\"a}t nach Wachstum in MM mit Glucose.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mertins2008,
  author    = {Mertins, Sonja},
  title     = {Einfluss des Kohlenstoff-Metabolismus auf die Aktivit{\"a}t des Virulenzfaktors PrfA von Listeria monocytogenes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-29556},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Listeria monocytogenes geh{\"o}rt zu den Gram-positiven fakultativ intrazellul{\"a}ren Bakterien, ist aber auch zu einem saprophytischen Leben in freier Natur f{\"a}hig. Zahlreiche, umfassend charakterisierte Virulenzfaktoren sind f{\"u}r die verschiedenen Schritte im Infektionszyklus von L. monocytogenes erforderlich: InlA und InlB induzieren die Aufnahme von L. monocytogenes in nicht-phagozytische Zellen, LLO und PlcA sind f{\"u}r die Freisetzung aus dem prim{\"a}ren Phagosom, ActA f{\"u}r die Zell-zu-Zell-Ausbreitung und LLO zusammen mit PlcA und vor allem PlcB f{\"u}r die Freisetzung der Listerien aus dem sekund{\"a}ren Phagosom erforderlich. Der Hexose-Phosphat-Transporter UhpT ist teilweise f{\"u}r die Vermehrung von L. monocytogenes im Zytosol der infizierten Wirtszelle verantwortlich. Die Gene, die f{\"u}r diese Virulenzfaktoren kodieren, sind gr{\"o}ßtenteils in dem 9,6 kb-großen Virulenzgencluster LIPI-1 zusammengefasst oder liegen verteilt auf dem Chromosom. Alle diese Virulenzgene werden durch den positiven Regulationsfaktor PrfA (PrfA = positive regulatory factor A) in ihrer Transkription kontrolliert. Das prfA-Gen, kodierend f{\"u}r PrfA, ist benfalls Bestandteil des Virulenzgenclusters (LIPI-1). In bisherigen Studien konnte gezeigt werden, dass die Verwertung der Kohlenstoffquellen Glukose, Mannose und Cellobiose zur Hemmung der PrfA-Aktivit{\"a}t in L. monocytogenes f{\"u}hrt. Basierend auf Literaturdaten und eigenen Ergebnissen wurde die Hypothese aufgestellt, dass Komponenten der globalen Kohlenstoff-Katabolitrepression (KKR) oder des PTS (Phosphoenolpyruvat-Phosphotransferase-System)-abh{\"a}ngigen Zuckertransports an der Modulation der PrfA-Aktivit{\"a}t beteiligt sind. Um zu {\"u}berpr{\"u}fen, ob {\"u}ber die KKR die Aktivit{\"a}t von PrfA gesteuert wird und dadurch auch die Regulation der PrfA-abh{\"a}ngigen Virulenzgenexpression, wurden in dieser Arbeit pLSV101-Insertionsmutanten f{\"u}r die Gene ccpA (kodierend f{\"u}r CcpA = catabolite control protein A), hprK (kodierend f{\"u}r die HPr-Kinase/Phosphorylase, die HPr am Ser46 phophoryliert) und ptsH (kodierend f{\"u}r das hitzestabile HPr) charakterisiert. Die Insertionsmutanten ::ccpA und ::hprK zeigten sowohl in BHI (undefiniertes n{\"a}hrstoffreiches Medium) als auch in definiertem Minimalmedium (MM) mit 50 mM Glukose ein verlangsamtes Wachstum und eine verringerte [14C]-Glukose-Aufnahme im Vergleich zum Wildtyp (WT). Die ::ptsH-Insertionsmutante war nur zu einem Wachstum in BHI f{\"a}hig und zeigte erwartungsgem{\"a}ß (fehlendes HPr) kein Wachstum in definiertem MM mit Glukose als einziger Kohlenstoffquelle. Die ::hprK- und (unter bestimmten Wachstumsbedingungen) auch die ::ptsH-Mutante wiesen sowohl auf Transkriptions- als auch auf Translationsebene eine gesteigerte Expression PrfA-abh{\"a}ngiger Virulenzgene auf. Cellobiose-Verwertung f{\"u}hrte auch in der ::hprK-Insertionsmutante zu einer Hemmung der PrfA-Aktivit{\"a}t. Dagegen wurde in der ::ccpA-Insertionsmutante eine geringere Expression aller PrfA-abh{\"a}ngigen Virulenzgene im Vergleich zum WT festgestellt. Die Revertanten RccpA, RhprK und RptsH wiesen im Wachstumsverhalten und in der PrfA-abh{\"a}ngigen Virulenzgenexpression wieder einen wildtypischen Ph{\"a}notyp auf. Trotz der etwas gesteigerten Virulenzgenexpression zeigte die ::ptsH-Mutante eine deutlich verringerte Replikationsrate in J744 Makrophagen gegen{\"u}ber dem WT. Die Transkriptomprofile der ::ccpA- und ::hprK-Insertionsmutanten zeigten im Vergleich zum WT viele hochregulierte Gene. Diese umfassen Gene, die v.a. f{\"u}r den PTS-abh{\"a}ngigen Zuckertransport, ABC-Transporter und Enzyme des C- und N-Metabolismus kodieren und im WT wahrscheinlich unter den gegebenen Wachstumsbedingungen unter KKR-Kontrolle stehen. Die erh{\"o}hte PrfA-abh{\"a}ngige Virulenzgenexpression in der ::hprK-Mutante korreliert mit der Herunterregulation einiger Gene, die in ihrer Transkription durch einen aktiven PTSvermittelten Glukose-Transport kontrolliert werden. Die gesteigerte PrfA-Aktivit{\"a}t und die Abwesenheit von HPr-Ser46~P (neben CcpA eine wichtige Komponente der KKR) in den ::hprK- und ::ptsH-Insertionsmutanten f{\"u}hrten zu der Annahme, dass eine Korrelation zwischen der Menge an HPr-Ser46~P und der PrfA-Aktivit{\"a}t bestehen k{\"o}nnte. Die Untersuchung der PrfA-Aktivit{\"a}t und parallel dazu die Mengenbestimmung von HPr-Ser46~P in MM mit Glukose, Cellobiose und Glyzerin zeigte jedoch, dass weder HPr-Ser46~P noch HPr-His15~P direkte Modulatoren der PrfA-Aktivit{\"a}t sind. Eine direkte Interaktion zwischen HPr-Ser46~P und PrfA konnte mittels Biacor-Analyse ebenfalls nicht nachgewiesen werden. Auch in vitro Transkriptions-Studien zeigten keinen inhibitorischen Effekt von HPr-Ser46~P auf die Initiation der Transkription bei PrfA-abh{\"a}ngigen Promotoren (S. M{\"u}ller-Altrock, pers{\"o}nliche Mitteilung). Interessanterweise war bei einem aktiven Glukose-Transport, bei Bedingungen also, wo die EIIA-Komponenten aller aktiven Glukose-spezifischen PTS im unphosphoryliertem Zustand vorliegen (EIIA-Komponenten {\"u}bertragen {\"u}ber EIIB das aktive Phosphat auf die {\"u}ber EIIC in die Bakterienzelle transportierte Glukose), die PrfA-Aktivit{\"a}t gering. Erst in der sp{\"a}tlogarithmischen bis station{\"a}ren Wachstumsphasen, wenn Glukose nur noch in geringem Umfang von der Bakterienzelle aufgenommen wird und die Glukose-spezifischen EIIA-Komponenten in phosphorylierter Form vorliegen, steigt die PrfA-Aktivit{\"a}t. Die Verwertung der PTS-unabh{\"a}ngigen Kohlenstoffquelle Glyzerin zeigte gegen{\"u}ber den PTS Zuckern Glukose und Cellobiose schon in der fr{\"u}hen Wachstumsphase eine erh{\"o}hte PrfA-Aktivit{\"a}t. Demnach scheint sich die Expression spezifischer PTS und der Phosphorylierungszustand von EIIA dieser PTS regulatorisch auf die PrfA-Aktivit{\"a}t auszuwirken. Die Glukose-Aufnahme in L. monocytogenes ist noch nicht vollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rt (R. Stoll, unver{\"o}ffentlichte Ergebnisse). Doch kann aufgrund des Wachstumsverlustes der ::ptsH-Insertionsmutante in Glukose-haltigem MM davon ausgegangen werden, dass die Glukose-Aufnahme in L. monocytogenes ausschließlich PTS-abh{\"a}ngig erfolgt. Ein Glukose-spezifisches PtsG, das in B. subtilis und anderen Bakterien als wichtiger Glukose-Transporter beschrieben wurde, existiert in L. monocytogenes nicht. Hier konnte nur eine PtsG-spezifische EIIA-Komponente (kodiert von lmo1017) identifiziert werden. Wachstumsuntersuchungen in definiertem MM mit den Kohlenstoffquellen Glukose, Mannose, Cellobiose und Glyzerin ergaben keinen Wachstumsunterschied zwischen der in dieser Komponente defekten \&\#916;eIIAGlc-Mutante und dem WT. Die PrfA-Aktivit{\"a}t dieser Mutante war leicht erh{\"o}ht, was sich in einer etwas gesteigerten ActA- bzw. PrfA-Expression und einer h{\"o}heren LLO-Aktivit{\"a}t gegen{\"u}ber dem WT auspr{\"a}gte. Es konnte jedoch keine eindeutige Interaktion zwischen dieser gereinigten EIIAGlc-Komponente und dem PrfA-Protein mittels Biacor-Analyse nachgewiesen werden (S. M{\"u}ller-Altrock und G. Seidel, pers{\"o}nliche Mitteilung). Welche EIIA-Komponenten spezifischer PTS an der Modulation der PrfA-Aktivit{\"a}t beteiligt sind, konnte in dieser Arbeit damit nicht abschließend gekl{\"a}rt werden. Der Transport von phosphorylierten Zuckern, wie Glukose-1-, Glukose-6- oder Mannose-6- Phosphat, erfolgt in L. monocytogenes {\"u}ber den Hexose-Phosphat-Transporter UhpT, der von dem strikt PrfA-abh{\"a}ngig uhpT-Gen kodiert wird. Durch die Zugabe von Amberlite XAD-4 zu LB-Medium oder durch vorherigen Anzucht in Glyzerin-haltigem MM, Bedingungen, die sich stimulierend auf die PrfA-Aktivit{\"a}t auswirken, konnte ein effizientes Wachstum von L. monocytogenes in Glukose-6-Phosphat-haltigem Medium erreicht werden. Obwohl die Kohlenstoff-Verbindungen (Glukose, Cellobiose und Glukose-6-Phosphat) in die Glykolyse eingeschleust werden, f{\"u}hrte die Verwertung von Glukose-6-Phosphat zur Aufhebung der KKR. Dies konnte durch vergleichende Gesamtgenom-Transkriptom-Analysen und an der Bestimmung der HPr-Ser46~P Meng gezeigt werden. Die PTS-unabh{\"a}ngige Glukose-6-Phosphat-Aufnahme f{\"u}hrt, {\"a}hnlich wie die von Glyzerin, zu einer erh{\"o}hten Aktivit{\"a}t von PrfA. Neben Glyzerin k{\"o}nnen auch Dihydroxyaceton (Dha) und Pyruvat (letztere allerdings mit niedriger Wachstumseffizienz), nicht aber Glyzerin-3-Phosphat in vitro als C3-Quellen dienen. Da die ::ptsH-Insertionsmutante kein Wachstum in Glyzerin- oder Dha-haltigem Medium zeigte, l{\"a}sst sich vermuten, dass die listeriellen Glyzerin-Kinase(n) (GlpK), {\"a}hnlich wie die von B. subtilis, durch HPr-His15~P aktiviert werden muss und die Dha-Kinase(n) (DhaK) von L. monocytogenes ebenfalls HPr-His15~P als Kofaktor f{\"u}r die Phosphorylierung von Dha verwendet. Der Glyzerin-Metabolismus in L. monocytogenes wurde vor allem {\"u}ber Gesamtgenom-Transkriptom-Analysen und Real-time RT-PCR Untersuchungen n{\"a}her charakterisiert. Es konnte gezeigt werden, dass L. monocytogenes mehrere Gene besitzt, die in Glyzerin-haltigem Medium verst{\"a}rkt exprimiert werden und vermutlich am Glyzerin- bzw. Dha-Metabolismus beteiligt sind. L. monocytogenes besitzt zwei Dha-Kinasen (kodiert von lmo0347-48 und lmo2695-96), die beide eine hohe Homologie zur DhaK aus E. coli besitzen. Eine Deletion beider Dha-Kinasen (\&\#916;dhaK = \&\#916;lmo0347-48/lmo2695-96) f{\"u}hrte zu einer starken Wachstumshemmung in Glyzerin-haltigem MM und zur weitgehenden Inaktivierung von PrfA. Die \&\#916;dhaK- und die \&\#916;glpD/dhaK-Mutante wiesen in J744 Makrophagen eine verringerte Replikationsrate im Vergleich zum WT auf, was f{\"u}r eine Verwertung von Glyzerin und/oder Dha durch L. monocytogenes im Zytoplasma von Wirtszellen spricht. Da diese Mutanten aber noch -wenn auch mit verringerter Effizienz - in diesem Zellkompartiment der Makrophagen wachsen k{\"o}nnen, muss L. monocytogenes wohl auch in der Lage sein, weitere Kohlenstoffquellen dieser Wirtszelle verwerten zu k{\"o}nnen.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Herrmann2009,
  author    = {Herrmann, Petra},
  title     = {Entwicklung und Evaluierung neuer Methoden zur Analyse des Proteoms von Listeria monocytogenes in infizierten Wirtszellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37500},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurden neue Methoden zur Analyse des Proteoms von Listeria monocytogenes in infizierten Wirtszellen entwickelt und evaluiert. Proteomische Analysen k{\"o}nnen im Vergleich zu transkriptomischen Analysen durch Erfassung von Proteinmengen und eventuell auch posttranslationalen Modifikationen, sowie von Abbauprozessen ein genaueres Abbild des Funktionszustands einer Zelle unter unterschiedlichen Umweltbedingungen darstellen. Das Hauptproblem bei proteomischen Untersuchungen an in eukaryontischen Wirtszellen gewachsenen Bakterien, n{\"a}mlich die {\"U}berlagerung des bakteriellen Proteinmusters durch die im {\"U}berschuss vorhandenen Wirtszellproteine, musste in dieser Arbeit {\"u}berwunden werden. Es wurde eine Methode etabliert, intrazellul{\"a}r gewachsene Bakterien {\"u}ber Bindung an paramagnetische Partikel („Beads") und anschließende Magnetseparation selektiv von Wirtszellkomponenten abzutrennen. Dabei wurden drei Beads-Varianten mit unterschiedlicher Beschichtung gew{\"a}hlt: Dynabeads anti Listeria (Dynal, Oslo), Kieselgel \&\#61483; Magnetit Beads (MERCK in Entwicklung), Dynabeads M-270 Epoxy - CBD Beads (Beschichtung mit Phagenlysin Ply 118). Hierbei konnte nur f{\"u}r die Kieselgel + Magnetit Beads eine hinreichende Isolierungsrate f{\"u}r die Methode der 2-D-Gelelektrophorese von 6-7* 10**7 Listerien/ Zellkulturflasche erreicht werden. Im 2-D-Proteingel zeigte sich jedoch eine starke Streifenbildung, wodurch sich dieser Ansatz als nicht auswertbar erwies. In einem alternativen Ansatz gelang es, aus Infektionen an J774-Makrophagen, die Listerien mittels konsekutiver Waschschritte von Wirtszellproteinen aufzureinigen. Es konnten aus den Infektionen 30-50 µg listerielles Protein isoliert und zweidimensional aufgetrennt werden, wobei das Proteinpattern qualitativ eindeutig dem von in vitro gewachsenen Listeria monocytogenes entsprach. Auf diese Weise konnten 38 Proteine von Listeria monocytogenes, welche von Listerien w{\"a}hrend der Infektion in Makrophagen induziert oder reprimiert werden anhand der Deta-2-D Software identifiziert, quantifiziert und statistisch ausgewertet werden. F{\"u}r einige der hier mittels der neu entwickelten Methode identifizierten Proteine konnte anhand der der vorliegenden Literatur (zu Transkriptom, Sekretom, Virulenz von Listeria) bereits eine Beteiligung am Virulenzgeschehen nachgewiesen werden. Zum jetzigen Zeitpunkt unterliegt die proteomische Analyse einigen Limitierungen, z.B. beim Nachweis von schwach exprimierten, stark alkalischen, stark hydrophoben, hochmolekularen und niedermolekularen Proteinen, so dass die derzeitige Methodik noch nicht das gesamte Proteom abdecken kann. Dass die „klassischen" Virulenzfaktoren pathogener Listerien, Listeriolysin O (LLO), die Phospholipasen PlcA und PlcB, sowie ActA hier nicht erfasst wurden, ist darin begr{\"u}ndet, dass es sich um sekretierte Proteine handelt. Besondere Bedeutung kommt der Beobachtung zu, dass nur in ganz wenigen F{\"a}llen (z.B. Pgm, ClpP, Pgi, TrxB, MurC) die nachgewiesenen intrazellul{\"a}ren Ver{\"a}nderungen der Proteinmenge mit den von anderen publizierten Transkriptionsdaten {\"u}bereinstimmen. Diese Diskrepanzen stellen keine Artefakte dar, sondern sind durch intrazellul{\"a}re posttranskriptionelle Mechanismen begr{\"u}ndet. Insgesamt zeigte auch diese Proteinanalyse , dass bei Replikation von Listeria monocytogenes im Cytosol eukaryontischer Wirtszellen zahlreiche komplexe Anpassungen von teils zentralen aber auch peripheren Stoffwechselwegen und Biosynthesen der Bakterien an dieses spezielle Milieu ablaufen.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ondrusch2010,
  author    = {Ondrusch, Nicolai},
  title     = {Der Thiol:Disulfid-Redox Metabolismus und der Blaulichtrezeptor Lmo0799 von Listeria monocytogenes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52612},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Der Thiol-Redox-Metabolismus, der in allen lebenden Zellen zu finden ist, wirkt oxidativem Stress entgegen. Des Weiteren dient er auch der Aufrechterhaltung der intrazellul{\"a}ren Thiol:Disulfid-Balance, die wiederum f{\"u}r die Funktion vieler Proteine essentiell ist. Auch stellt er Reduktions{\"a}quivalente f{\"u}r die Produktion von Desoxyribonucleotiden f{\"u}r die DNA-Synthese bereit und hilft oxidierte Proteine zu reparieren. Der Thiol:Disulfid-Redox-Metabolismus (TDRM) unterscheidet sich von anderen metabolischen Netzwerken dadurch, dass keine Kohlenstoff- oder Stickstoffbindungen ver{\"a}ndert werden. In vielen F{\"a}llen beinhaltet er die reversible Oxidation zweier benachbarter Cysteinreste im entsprechenden Protein, was zur Ausbildung von Disulfidbr{\"u}cken f{\"u}hrt. Da ein totaler Ausfall der GSH-Synthese einen geringeren Effekt zu haben schien als ein teilweiser, wurden DNA-Microarray-Transkriptomanalysen der ΔgshF-Mutante durchgef{\"u}hrt. Es wurden rund 750 Gene als signifikant reguliert (p < 0,05, Fold-change <0,5 bzw. >2) identifiziert. Da die am st{\"a}rksten regulierten Gene von besonderem Interesse waren, wurden die Ausschlussgrenzen auf <0,2 bzw. >5 -fach reguliert heraufgesetzt. Diese Parameter trafen auf 92 Gene zu, davon 41 durch GSH-Mangel herauf-regulierte (d.h. die mRNA-Menge war in der Mutante h{\"o}her als im Wildtyp) und 51 herunter-regulierte. Auff{\"a}llig war, dass die Expression vieler Gene, welche durch den Stress-Sigmafaktor SigB reguliert werden, bei Fehlen von GSH ver{\"a}ndert war. Zu den am st{\"a}rksten (sechs- bis elffach) herauf-regulierten Genen z{\"a}hlen lmo0135-7, sie codieren f{\"u}r einen putativen Oligopeptidtransporter. Die Vermutung lag nahe, dass dieser evtl. GSH aus dem Medium in die Zellen transportieren k{\"o}nnte. Man kann also davon ausgehen, dass GSH von Listeria aktiv aus dem Medium aufgenommen wird und dass die Effekte, die im Versuch ohne zus{\"a}tzliches GSH auftreten, direkt auf das Fehlen von GSH zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sind. Zusammengefasst zeigte sich, dass ein Ausfall der GSH-Synthese in Listeria keinen auff{\"a}lligen Ph{\"a}notyp zeigt. Es wurden jedoch sehr umfangreiche Ver{\"a}nderungen des Transkriptionsprofils beobachtet, offenbar konnten die Bakterien dadurch eine neue zellul{\"a}re Hom{\"o}ostase erreichen. Physiologische Mengen von GSH im Medium komplementierten den Ausfall der GSH-Synthese fast vollst{\"a}ndig. Im Laufe dieser Analysen fiel das Augenmerk auf ein Gen mit unbekannter Funktion, lmo0799, das in der ΔgshF-Mutante als deutlich heraufreguliert identifiziert worden war. Eine n{\"a}here in-silico-Analyse ergab deutliche Homologien des Lmo0799 Proteins zu einem Blaulicht-photorezeptor, YtvA, von Bacillus subtilis. Da ein Zusammenhang mit dem TDRM aufgrund der Microarray-Analysen mehr als wahrscheinlich schien, richtete sich das Augenmerk verst{\"a}rkt auf die Charakterisierung des putativen Blaulichtrezeptors Lmo0799. Es wurde eine In-Frame-Deletionsmutante in lmo0799 hergestellt, die mit Δlmo0799-Mutante bezeichnet wurde. Darin ist das urspr{\"u}nglich 253 Aminos{\"a}uren (AS) große Genprodukt von lmo0799 auf sieben AS verk{\"u}rzt, ohne den Promotor- oder Terminatorbereich bzw. umliegende Gene zu ver{\"a}ndern. Parallel wurde begonnen, Versuche zum Einfluss von Licht (blau, λ=455nm bzw. rot, λ=625nm) in vivo und in vitro auf L. monocytogenes durchzuf{\"u}hren. Versuche mittels qRT-PCR wurden durchgef{\"u}hrt um die genaue Wirkweise von Lmo0799 n{\"a}her aufzukl{\"a}ren. Dazu wurden Testgene aus verschiedenen Regulons ausgew{\"a}hlt und deren Transkription in Proben von Wildtyp und Δlmo0799-Mutante mit und ohne blauem bzw. rotem Licht sowie mit und ohne Salzstress gemessen. Dabei zeigte sich, dass vor allem die Transkription von Genen des SigB-Regulons, das f{\"u}r die allgemeine Stressantwort in Listerien zust{\"a}ndig ist, durch Licht moduliert wurde. Die Wirkung von Blaulicht hing in hohem Maße von der Anwesenheit von Lmo0799 ab, welches wahrscheinlich eine Komponente des „Stressosoms" von Listeria darstellt. Die Lichtregulation betraf auch die Internaline A und B, deren Transkription durch Belichtung stark erh{\"o}ht wurde. Infektionsversuche mit blau belichteten bzw. dunkel gehaltenen Wildtyp- bzw. Δlmo0799-Bakterien an humanen Caco-2 Enterozyten zeigten, dass wildtypische Listerien nach Bestrahlung mit blauem Licht ihre Invasionsrate verdoppelten, w{\"a}hrend die Δlmo0799-Listerien auf Niveau der Dunkelkontrolle blieben. In der vorliegenden Arbeit konnte erstmals gezeigt werden, dass L. monocytogenes (und wohl auch die anderen Listeria-Arten) in Lmo0799 einen funktionalen Blaulichtrezeptor besitzt, der eine wichtige Rolle in der Vermittlung von Stressreizen via SigB spielt und auch die Motilit{\"a}t und Virulenz moduliert. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass auch rotes Licht die Transkription zahlreicher durch Blaulicht regulierter Gene beeinflusst. Der molekulare Mechanismus konnte im Rahmen dieser Arbeit nicht mehr aufgekl{\"a}rt werden.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {de}
}