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    Lehrstuhl für Mikrobiologie

    Die Bedeutung von Mitochondrien für eine Infektion - und darüber hinaus

    Mitochondrien sind Organellen, die eine grundlegende Rolle für zelluläre Prozesse spielen, wie z.B. Signalübertragung und Apoptosis. In vielen Fällen werden mitochondriale Funktionen durch eine Infektion mit pathogenen Mikroorganismen verändert. Häufig werden Änderungen des Metabolismus, der Energieproduktion und des Kalziumtransports beobachtet sowie der Verlust des mitochondrialen Membranpotentials und eine beeinträchtigte Intaktheit der Mitochondrien. Es können auch bakterielle und virale Proteine in Mitochondrien importiert werden, wo sie Einfluss auf deren Funktion haben. Ausserdem weiss man von einigen intrazellulär lebenden Bakterien und Parasiten, dass diese Mitochondrien an die Oberfläche ihrer "Infektionsvakuole" rekrutieren, wobei der Zweck hiervon allerdings noch unbekannt ist. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Komplexität und Bedeutung der Wechselwirkung zwischen pathogenen Mikroorganismen und Mitochondrien zu verstehen.   

    Mitochondrien als Angriffspunkte für bakterielle Pathogenitätsfaktoren.

    Um diese Wechselwirkung untersuchen zu können, haben wir eine große Anzahl von induzierbaren, auf siRNA basierenden Zelllinien erstellt, bei welchen wir mitochondriale Proteintransportmaschinerien, OXPHOS-Komplexe oder wichtige Proteine des Stoffwechsels herunter regulieren können. Durch Verwendung dieser Zelllinien können wir uns gezielt mit dem Transportweg von PorBIA von Neisseria gonorrhoeae und Ats-1 von Anaplasma phagocytophilum befassen. Zurzeit untersuchen wir die Bedeutung von Mitochondrien in der Infektion mit den intrazellulären Pathogenen Simkania negevensis and Chlamydia trachomatis.

    Mitochondriale Fragmentation im Verlauf der Infektion mit Simkania negevensis.

    Die "knockdown"-Zelllinien haben sich als sehr nützlich erwiesen, nicht nur um die Wechselwirkung zwischen Mikroben und Mitochondrien zu untersuchen, sondern auch um grundlegende Fragen zur Biogenese der mitochondrialen Membran anzusprechen. Ein Teil unserer Arbeiten konzentriert sich auf den mitochondrialen Komplex (MIB), der den Intermembranraum durchspannt. MIB ist ein großer Proteinkomplex, der die "Sorting"- und "Assembly"-Maschinerie der äußeren mitochondrialen Membran (SAM) und die mitochondriale Kontaktstelle sowie das Cristae organisierende System (MICOS) der inneren mitochondrialen Membran umfasst. Der MIB-Komplex ist für die Aufrechterhaltung der Cristae-Morphologie notwendig. Wir untersuchen momentan dessen Struktur und Bedeutung für andere mitochondriale Funktionen.

    Mitochondrialer Komplex (MIB), der den Intermembranraum durchspannt.
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