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    Lehrstuhl für Mikrobiologie

    Manipulation des Ubiquitin-Systems der Wirtszelle durch Chlamydia trachomatis

    Alle Säugerzellen besitzen zelleigene Abwehrmechanismen gegen intrazelluläre Bakterien. Diese Mechanismen umfassen die Markierung der Bakterien oder des Phagosoms mit Ubiquitin, deren Aufnahme in Autophagosomen sowie den anschließenden lysosomalen Abbau der Bakterien.  Durch die Infektion mit intrazellulären Bakterien kann aber auch der Wirtszelltod durch die Aktivierung des Inflammasoms oder Apoptose-Signalwegen ausgelöst werden, um die intrazelluläre Replikation der Bakterien zu verhindern. Interferon ist ein wichtiges Zytokin des angeborenen Immunsystems, um intrazelluläre Pathogene zu bekämpfen, u.a. auch Chlamydien. Durch Interferone werden Signalwege in der Zelle aktiviert, welche die Genexpression einer Vielzahl von antibakteriellen und immunregulatorischen Genen beeinflussen, um das intrazelluläre Wachstum der Bakterien einzuschränken und um diese abzutöten.

    Sekretion der chlamydialen Deubiquitinase Cdu1 (magenta) in C. trachomatis (grün) infizierten HeLa Zellen. Modifiziert von Fischer et al. eLife 2017;6:e21465

    Aufgrund der ausschließlich intrazellulären Replikation der Chlamydien mussten diese Überlebensstrategien entwickeln, um der Erkennung und dem autophagosomalen Abbau der Inklusion zu entgehen und um den frühzeitigen Zelltod der Wirtszelle zu verhindern. Neueste Studien zeigten die zentrale Rolle der durch Chlamydia trachomatis sezernierte Deubiquitinase Cdu1 im Zusammenhang mit dem intrazellulären Überleben der Bakterien auf: das anti-apoptotische Protein Mcl-1 wird durch Cdu1 deubiquitiniert und somit stabilisiert, wodurch der Wirtszelltod durch Apoptose verhindert wird. Zusätzlich zeigen Cdu1-defiziente Chlamydien eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Interferon-γ-vermittelten Abwehrmechanismen der Zelle.

    Mit unseren Forschungsarbeiten wollen wir verstehen, wie Chlamydien mithilfe ihrer zwei Deubiquitinasen Cdu1 und Cdu2 das Ubiquitin-Proteasom-System der Wirtszelle manipulieren, um ein Überleben in der Zelle zu ermöglichen.  

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