Einfluss der ERM-Proteine auf die Protrusion- Ausbildung und Zell ...

1. Einleitung
Akkumulation von zellulärem Aktin an der Bakterienoberfläche statt. Für diesen Prozess ist ein
einziger bakterieller Faktor, das ActA-Protein, verantwortlich (Domann et al. 1992, Kocks et al. 1992,
Pistor et al. 1994). Die ständige Aktinpolymerisation an einem Zellpol ist die treibende Kraft, die es
L. monocytogenes ermöglicht, sich intrazellulär mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1,4 µm/s
durch das Zytoplasma der Zelle fortzubewegen, wodurch hinter dem Bakterium ein Schweif aus
Aktinfilamenten zurückbleibt (Cossart und Kocks 1994, Sanger et al. 1992, Sechi et al. 1997, Theriot
et al. 1992). Neben dem Aktin ist eine Vielzahl von Proteinen des eukaryontischen Zytoskelettsystems
in den Aktin-Schweifen vorhanden.
Trifft ein motiles Bakterium auf die Plasmamembran, entstehen Membranausstülpungen, sog.
Protrusions oder auch Pseudopodien genannt, die ins extrazelluläre Milieu hinausragen. Diese
Protrusions können entweder von der Wirtszelle selbst oder von einer Nachbarzelle phagozytiert
werden. Ein neuer Infektionszyklus beginnt mit der Phagozytose der Protrusion und einer
anschließender Freisetzung des Bakteriums aus der Doppelmembran, mit Hilfe des Listeriolysin O und
der Phospholipase B (PLC-B). Durch diesen Mechanismus ist L. monocytogenes in der Lage, dem
humoralen Immunsystem zu entgehen, da nach einmaliger Phagozytose kein direkter Kontakt mehr
zum extrazellulären Raum und den darin zirkulierenden Antikörpern besteht. Somit ist L.
monocytogenes auch in der Lage, die Blut-Hirn-Schranke sowie die Blut-Plazenta-Schranke zu
überwinden. Eine Ausbreitung der Bakterien im infiziertem Gewebe bzw. Wirt kann somit nur durch
zellvermittelte Immunantwort verhindert werden.
1.5 Zielsetzung der Doktorarbeit
Die bisher veröffentlichten Studien untersuchten ausführlich die zellulären Funktionen der ERM-
Proteine. So konnte gezeigt werden, dass die einzelnen Mitglieder der ERM-Proteinfamilie nicht nur
als Verbindungsproteine zwischen Aktin-Zytoskelett und Zellmembran fungieren, sondern u.a. bei der
Ausbildung und Modifikation der Zellmorphologie, der Zell-Zell- und der Zell-Matrix-Adhäsion,
sowie in diversen Signaltransduktionswegen beteiligt sind. Jedoch gab es nur wenige Untersuchungen
bezüglich ihrer Funktion bei der Invasion eukaryontischer Zellen durch pathogene Erreger,
insbesondere durch Listeria monocytogenes. Erst neuere Untersuchungen zeigten, dass die ERM-
Proteine bei der Infektion durch Neisseria (Eugene et al 2002, Hoffmann et al. 2001), Shigella (Tran
van Nhieu et al. 2000), enterophatogenen und enterohämorrhagischen E.coli (Goosney et al. 2001),
Streptococcus (Cywes und Wessels 2001, Hoe et al. 2002) und Rickettsia (van Kirk et al. 2000)
involviert zu sein scheinen.
Zu Beginn dieser Arbeit wurde nur in einer Untersuchung gezeigt, dass eine Rekrutierung einzelner
Mitglieder der ERM-Proteinfamilie durch L. monocytogenes stattfindet. Sechi et al. (1997) zeigten in
21