Charakterisierung der Aktin- und Rho-modifizierenden Toxine PTC3 und PTC5 aus Photorhabdus luminescens

Hochschulschrift

Zusammenfassung: Die ADP-Ribosyltransferasen TccC3 und TccC5 aus Photorhabdus luminescens sind die enzymatisch aktiven Komponenten der Toxinkomplexe PTC3 bzw. PTC5, die aus TcdA1, TcdB2 und TccC3/5 bestehen. TcdA1 agiert als Binde- und Translokationskomponente, während TcdB2 den Linker zwischen TcdA1 und TccC3/5 darstellt und als Teil der Translokationsmaschinerie fungiert. In der Zelle ADP-ribosyliert TccC5 Rho-GTPasen an Glutamin-61/63. Hierdurch werden die eukaryoten Schalterproteine in ihrer aktiven GTP-gebundenen Form fixiert. TccC3 hingegen ADP-ribosyliert Aktin an Threonin-148 und bewirkt die Polymerisation von Aktin.In dieser Arbeit wurden die rekombinante Expression und die Aufreinigung der Toxine mit dem Ziel der Kristallisation der Toxinkomplexe sowie ihrer strukturellen und funktionellen Charakterisierung optimiert. Dabei konnten als katalytisches R-S-E-Motiv von PTC3 die Aminosäuren R791 und E943 sowie S866 oder S871, und als R-S-E-Motiv von PTC5 die Aminosäuren R774, S809 und E886 nachgewiesen werden. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass eine Mutation der Aminosäure, die sich zwei Positionen vor dem sogenannten katalytischen Glutamat befindet, dazu führte, dass TccC5Q884E Aktin sowie weitere unbekannte Substrate anstelle von Rho-Proteinen modifizierte.Der Vergleich der Stimulation von Rho-Proteinen durch PTC5 mit der Stimulation der GTPasen durch die zytotoxisch-nekrotisierenden Faktoren CNF1 und CNFY (die Rho-GTPasen durch Deamidierung aktivieren) zeigte, dass die Toxine PTC5 und CNF1 unterschiedliche funktionelle Konsequenzen für Zielzellen hatten, obwohl beide zu einer Aktivierung von Rho-Proteinen durch Modifikation der gleichen Aminosäure führten. In weiteren Untersuchungen wurde mit Hilfe des Luziferase-Reporter-Systems gezeigt, dass PTC3, PTC5 sowie die CNFs die Gentranskription über den myokardin-ähnlichen Transkriptionsfaktor A (MAL) und AP1 induzieren. Die MAL-Aktivierung nach PTC5-Stimulation erfolgte über Rho-Kinasen und Formine, während die AP1-Induktion über MAP-Kinasen ERK und JNK, nicht aber über die p38-Kinase verlief. Der Signalweg der AP1-Induktion nach der Stimulation mit PTC5 war einer CNFY-Stimulation ähnlich.Insgesamt führten die durchgeführten Arbeiten an PTC3 und PTC5 zu einer eingehenden Struktur- und Funktionsanalyse dieser bakteriellen ADP-ribosylierenden Toxine, die für die gesamte Familie der Tc-Toxine von weitreichender Bedeutung ist

Object Details

• Location: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Extent: Online-Ressource
• Language: Deutsch
• Notes: Universität Freiburg, Dissertation, 2015

Classification and Topics

• Classification: Biowissenschaften, Biologie
• Keyword: ADP-Ribosyltransferasen ; Rho-Proteine ; Online-Ressource

Contributors, Places and Time

• Event: Veröffentlichung
• (where): Freiburg
• (who): Universität
• (when): 2015
• Creator: Pfaumann, Vanda Filomena
• Contributor: Friedrich, Thorsten

Further information

• DOI: 10.6094/UNIFR/10063
• URN: urn:nbn:de:bsz:25-freidok-100639
• Rights: Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Last update: 25.03.2025, 1:47 PM CET