Typ IV-abhängige Translokation des CagA-Proteins von Helicobacter pylori in Magenepithelzellen

Gram-negative Bakterien haben unterschiedliche Sekretionssysteme
entwickelt um verschiedene molekulare Komplexe durch die
bakterielle Membran in die extrazelluläre Umgebung oder in andere
Zellen zu transferieren. Typ IV-Sekretionssysteme werden als
Konjugationssysteme für den horizontalen Gentransfer zwischen
Bakterien verwendet, sie stellen aber auch einen wichtigen
Virulenzfaktor Gram-negativer Bakterien dar. Das von der
cag-Pathogenitätsinsel kodierte CagA-Protein aus Helicobacter
pylori wird durch den Cag Typ IV-Sekretionsapparat in verschiedene
eukaryontische Zellen transloziert und ist mit der Enstehung von
gastrointestinalen Ulzera, dem Magenkarzinom und MALT-Lymphom
assoziiert. Die Charakterisierung des Translokationsmechanismus
könnte als Grundlage zur Entwicklung spezifischer
Interventionstherapien dienen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der
Sekretionsprozess des CagA-Proteins näher untersucht. Mit Hilfe
gezielter Mutationen des cagA-Gens und der Herstellung von
Fusionsproteinen konnte gezeigt werden, dass sowohl der C- als auch
der N-Terminus für die Translokation notwendig sind, wobei die
Termini hierfür nicht frei zugänglich sein müssen. Ein Entfernen
der 20 C-terminalen Aminosäuren des CagA-Proteins reichte aus, um
eine Sekretion zu verhindern. Durch den Austausch dieser
C-terminalen Domäne des CagA-Proteins gegen den entsprechenden
Bereich eines anderen Typ IV-sezernierten Proteins mit
Ähnlichkeiten in der Primärsequenz (die MobA-Relaxase des Plasmids
RSF 1010), konnte die Translokationsfähigkeit wiederhergestellt
werden. Die Ergebnisse zeigen, dass trotz diverser Homologien
zwischen verschiedenen Typ IV-Sekretionssystemen auch Unterschiede
bestehen, die auf der Anpassung an spezifische Funktionen und
Organismen beruhen. Gemeinsamkeiten und individuelle Anforderungen
dieser Sekretionssysteme gilt es in Zukunft weiter zu
differenzieren.