Charakterisierung des ADP-ribosylierenden Bacillus sphaericus Toxins MTX

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Bacillus sphaericus produziert ein 97 kDA ADP-ribosylierendes Toxin (MTX), das moskitozidale Eigenschaften hat. Das Toxin ist von besonderem pharmakologischem und toxikologischem Interesse, weil es sowohl in Insekten- als auch in Säugetierzellen zytotoxische und zytopathische Eigenschaften hat. Das Toxin wird proteolytisch aktiviert, wobei ein N-terminales ~27 kDA und ein C-terminales ~70 kDA Fragment entstehen. Das 27 kDa Fragment besitzt ADP-Ribosyltransferase-Aktivität und modifiziert in vitro zahlreiche Proteine im Zytosol von Insekten- und Säugetierzellen. Das 70 kDA Fragment ist wahrscheinlich für die Zellbindung und die Aufnahme des Toxins in die Zelle verantwortlich. In dem vorliegenden Antrag soll die Enzymaktivität des Toxins biochemisch charakterisiert und die eukaryonten Zielsubstrate der bakteriellen ADP-Ribosyltransferase identifiziert werden. Es wird ein Fusionstoxin konstruiert, das aus der katalytischen Domäne der ADP-Ribosyltransferase von B. sphaericus und dem Zelltransportsystem von Clostridium botulinum C2 Toxin besteht. Mit Hilfe des Zelltransportsystems sollen die zytotoxischen und zellulären Wirkungen von MTX in verschiedenen Zelltypen (Insektenzellen und Säugetierzellen) untersucht werden. Schließlich soll die Interaktion der 27 kDA Enzymdomäne des B. sphaericus Toxins mit der putativen 70 kDa Bindungs- und Transportdomäne, die zu einer Inhibiton der Enzymaktivität führt, charakterisiert werden.