@phdthesis{Huettinger2003,
  author    = {H{\"u}ttinger, Christian},
  title     = {Untersuchungen zur Aufkl{\"a}rung der In-vivo-Funktion des Zytolysins ClyA von Escherichia coli},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6817},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Porenbildende Zytolysine stellen wichtige Virulenzfaktoren von vielen pathogenen Bakterien dar. In Escherichia coli-St{\"a}mmen wurden bisher drei verschiedene porenbildende Zytolysine identifiziert, n{\"a}mlich das alpha-H{\"a}molysin (HlyA), das EHEC-H{\"a}molysin (EHEC-HlyA, Ehx) und das latente H{\"a}molysin ClyA. Alpha-H{\"a}molysin und EHEC-H{\"a}molysin, die beide zur Familie der RTX-Toxine geh{\"o}ren, werden h{\"a}ufig von uropathogenen bzw. enteroh{\"a}morrhagischen E. coli-St{\"a}mmen gebildet. Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, daß das alpha-H{\"a}molysin maßgeblich an der Pathogenit{\"a}t von uropathogenen E. coli-St{\"a}mmen beteiligt ist. Das H{\"a}molysin ClyA, ein Protein von 34 kDa das keine Homologien zu den RTX-Toxinen aufweist, wurde zuerst im Laborstamm E. coli K-12 identifiziert, wo es unter normalen in vitro-Kulturbedingungen nur in sehr geringem Ausmaß exprimiert wird. Ein funktionales clyA-Gen wurde k{\"u}rzlich aber auch in verschiedenen pathogenen E. coli-St{\"a}mmen, u. a. in enteroinvasiven E. coli (EIEC)-St{\"a}mmen, gefunden. Bislang ist jedoch unbekannt, ob ClyA eine Rolle in der Virulenz von pathogenen E. coli-St{\"a}mmen spielt. Die vorliegende Arbeit sollte deshalb zur Aufkl{\"a}rung der in vivo-Funktion von ClyA in E. coli beitragen. Im Mittelpunkt des Interesses stand dabei die Frage nach der Bedeutung von ClyA f{\"u}r EIEC-St{\"a}mme, die zur fakultativ intrazellul{\"a}ren Lebensweise bef{\"a}higt sind. Ausgew{\"a}hlte wildtypische EIEC-St{\"a}mme (EIEC 12860, EIEC 4608-58) zeigten von sich aus bzw. bei {\"U}berexpression des Transkriptionsregulators SlyA ph{\"a}notypisch sichtbare h{\"a}molytische Aktivit{\"a}t, w{\"a}hrend in vitro konstruierte isogene clyA-"knock-out"-Mutanten dieser St{\"a}mme stets nichth{\"a}molytisch waren. Daraus konnte geschlossen werden, daß die wildtypischen EIEC-St{\"a}mme in der Lage sind, ClyA in signifikanten Mengen zu exprimieren. Vergleichende Infektionsstudien, die mit dem EIEC-Stamm 4608-58 und der entsprechenden clyA-Mutante unter Verwendung von J774-Makrophagen durchgef{\"u}hrt wurden, ergaben außerdem, daß ClyA wesentlich zur Zytotoxizit{\"a}t des wildtypischen EIEC-Stamms beitr{\"a}gt. Eine spezielle Bedeutung von ClyA f{\"u}r die fakultativ intrazellul{\"a}re Lebensweise von EIECs konnte mit diesen Versuchen allerdings nicht nachgewiesen werden. Fr{\"u}here Untersuchungen hatten gezeigt, daß im Fall des fakultativ intrazellul{\"a}ren Bakteriums Listeria monocytogenes ein porenbildendes Toxin, Listeriolysin O (LLO), nach der Invasion in phagozytische Zellen die Befreiung der Bakterien aus dem Phagosom erm{\"o}glicht. Es stellte sich deshalb die Frage, ob ClyA bei EIECs m{\"o}glicherweise eine {\"a}hnliche Rolle spielt. Um dies herauszufinden, wurde in der vorliegenden Arbeit untersucht, inwieweit ClyA von E. coli in der Lage ist, LLO in L. monocytogenes funktional zu ersetzen. Hierzu wurden L. monocytogenes-Mutanten, die aufgrund von chromosomalen Deletionen nicht in der Lage waren, LLO zu produzieren, mit verschiedenen Plasmiden komplementiert, welche clyA bzw. clyA-Derivate unter der Kontrolle der Promotorregion des LLO-Gens (hly) enthielten. Einige dieser komplementierten St{\"a}mme exprimierten und sezernierten tats{\"a}chlich das ClyA-Protein und zeigten dementsprechend auch einen h{\"a}molytischen Ph{\"a}notyp. Dieselben St{\"a}mme waren jedoch bei Infektionen in J774-Zellen nicht in der Lage, sich intrazellul{\"a}r signifikant zu vermehren, obwohl teilweise eine Befreiung der Bakterien aus dem Phagosom zu beobachten war. Diese Daten zeigten, daß das ClyA-Protein von E. coli das Listeriolysin O von L. monocytogenes nicht funktional ersetzen kann. Eine m{\"o}gliche Funktion von ClyA als Phagosomen{\"o}ffner in EIECs kann aufgrund der vorliegenden Ergebnisse jedoch nicht ausgeschlossen werden.},
  subject      = {Escherichia coli},
  language  = {de}
}