Einfluss der ERM-Proteine auf die Protrusion-Ausbildung und Zell-Zell-Ausbreitung von Listeria monocytogenes

Pust, Sascha

Seit der Entdeckung der ERM-Proteinfamilie sind zahlreiche Funktionen für diese Proteine gefunden wurden. Im Rahmen dieser Arbeit konnte eine neue Funktion der ERM-Proteine bei der Ausbildung von Listerien-induzierten Protrusions nachgewiesen werden. Es wurden verschiedene Methoden zur funktionellen Inhibierung der ERM-Proteine angewandt: i) Blockierung der Membranliganden bzw. des Aktinzytoskeletts, ii) Delokalisation der ERM-Proteine von der Plasmamembran bzw. vom CD44-Rezeptor und iii) Blockierung der ERM-CD44-Interaktion. Zur Analyse der Rolle von ERM-Proteinen bei der Protrusion-Formation wurden drei Parameter erhoben, die Dynamik der Ausbildung, die durchschnittliche Länge und die Anzahl ausgebildeter Protrusions pro infizierter Zelle. Die Untersuchungen zeigten, dass die funktionelle Inhibierung der ERM-Proteine mit einer signifikanten Reduzierung der Protrusionzahl korrelierte. Insbesondere die Interaktion zwischen ERM-Proteinen und CD44 oder analogen Rezeptoren scheint eine wichtige Rolle zu spielen. Erste Untersuchungen deuten darauf hin, dass für die Aktivierung der ERM-Proteine und ihre daraus resultierenden Rolle bei der Protrusion-Ausbildung die Phosphorylierung eines konservierten carboxyterminalen Threonins signifikant ist. Insgesamt führt die Inhibierung der ERM-Proteinfamilie zu einer verminderten Protrusion-Ausbildung, was eine verminderte Zell-Zell-Ausbreitung von Listeria monocytogenes zur Folge hat.

Since the ERM proteinfamily were discovered many functions for these proteins have been found.In the course of this work it could be shown that the ERM proteins are also involved in the Listeria-induced protrusion-formation. To inhibit the function of the ERM proteins several methods were applied: i) blocking of the membran ligands and the actin cytoskeleton ii) delocalization of the ERM proteins from the membran and the CD44 receptor, respectively and iii) blocking of the ERM-CD44 interaction. To analyse the role of the ERM proteins in the process of the protrusion formation three parameters were measured, the dynamik of the protrusion-formation, the mean length of the protrusions and the number of formed protrusions per cell. The investigations showed that the inhibition of the ERM proteins correlates directly with a decrease in the protrusion-number. In particular the interaction between the ERM proteins and the CD44 receptor seems to play a significant role in the protrusion-formation. Furthermore, there are first hints that a phosphorylation of a conserved threonin-residue is significant for the activation of the ERM proteins and the resulting role in the protrusion-formation. Altogether, the ERM proteins are significant for an efficient listerial cell-to-cell spreading and an inhibition of these proteins leads to a decreased protrusion-formation.

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Pust, Sascha: Einfluss der ERM-Proteine auf die Protrusion-Ausbildung und Zell-Zell-Ausbreitung von Listeria monocytogenes. 2003.

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