Evasion of innate host defenses by modification of the bacterial cell envelope

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Für die Pathogenität von Staphylococcus aureus ist die Fähigkeit, Wirtsgewebe zu kolonisieren und dort zu persistieren, von essentieller Bedeutung. Zwei hieran beteiligte Komponenten der Zellhülle, das Membranprotein MprF und die Zellwandteichonsäure (WTA) sollen charakterisiert werden. Wir haben kürzlich beschrieben, daß S. aureus resistent gegen Defensine, antimikrobielle Peptide des Immunsystems, ist. Das Defensin-Resistenzgen mprF, das für ein großes Membranprotein ohne Ähnlichkeit zu Proteinen bekannter Funktion kodiert, wurde identifiziert. Die MprF-Aktivität scheint auf Abstoßung der Peptide durch die Bakterien zu basieren. Eine mprF-Mutante wurde durch Phagozyten schneller inaktiviert und wies im Tiermodell eine erheblich verminderte Virulenz auf. mprF-homologe Gene wurden in den Genomen diverser bakterieller Pathogene gefunden (P. aeruginosa, M. tuberculosis, E. faecali, A. tumefaciens). Wie MprF funktioniert und für welche Aspekte einer S. aureus-Infektion es von Bedeutung ist, soll im Rahmen des Projektes untersucht werden. Wir konnten zeigen, daß die Inaktivierung des dltABCD-Operons, das für den D-Alanin-Einbau in Teichonsäuren verantwortlich ist, zu einer veränderten Nettoladung der Zellhülle und damit zur stärkeren Bindung von kationischen Peptiden, wie Defensinen, führt. Die dlt-Mutante hatte außerdem die Fähigkeit verloren, Plastikoberflächen zu kolonisieren und wies ebenfalls eine attenuierte Virulenz auf. Inzwischen haben wir ca. 15 weitere WTA-Biosynthesegene identifiziert, von denen einige hier bearbeitet werden sollen. Die geplanten Mutanten sollen Aufschluß darüber geben, ob die WTA, wie in früheren Arbeiten vermutet, das Adhäsin für die Bindung von S. aureus an Epithelzellen darstellt und welche Rolle WTA für bakterielle Grundfunktionen spielt.