Dissertation ist gesperrt bis 30.07.2024 !
Das T3SS ist ein wichtiger Pathogenitätsfaktor von Salmonella enterica serovar
Typhimurium. Es dient der Injektion von Proteinen direkt in die Wirtszelle und
ermöglicht die Aufnahme von Bakterien in die Darmzellen. Der korrekte
Zusammenbau einer zentralen Komponente des T3SS, des Exportapparats, ist
entscheidend für die Funktion dieser molekularen Maschine. Die Reihenfolge der
Gene, die für die Untereinheiten des Exportapparates kodieren, ist hoch
konserviert. In der vorliegenden Arbeit wurden die Auswirkungen einer
veränderten Anordnung der Gene spaP, spaQ und spaR auf den Aufbau und die
Funktion der T3SS untersucht. S. Typhimurium ΔspaPQRS SipA-NL diente als
Stamm für die episomale Expression des spaPQRS-Operons mit verschiedenen
Permutationen. Die Komplexbildung wurde mittels BN-PAGE-Analyse und die
Proteinexpression mittels SDS-PAGE-Analyse untersucht. Die Funktionalität des
Systems wurde auf Basis der Effektorsekretionswerte geschätzt, die mittels SipANanoLuc-
Assay quantifiziert wurden. Der Vergleich der verschiedenen Komplexe
ergab eine signifikante Reduktion der Sekretionsfähigkeit aller Konstrukte mit
veränderter Genreihenfolge im Vergleich zu spaPQRS+. Zu den funktionellsten
Varianten gehören diejenigen mit SpaQ-Restpeptid zwischen spaP und spaR.
Nichtsdestotrotz zeigen diese eine reduzierte Sekretionsaktivität auf 27,56%
bzw. 21,25%. Überraschenderweise haben sowohl die Varianten mit einem
verkürzten spaPR-Übergang ohne das SpaQ-Restpeptid als auch die Varianten
mit einer Nonsense-Mutation im SpaQ-Restpeptid eine drastisch reduzierte
Sekretionsaktivität, d.h. unter 1%. Das wichtigste Ergebnis der Arbeit ist der
Nachweis der funktionellen Relevanz der konservierten Genreihenfolge. Zudem
zeigen die Daten, dass spaQ eine regulatorische Funktion hat, die teilweise auch
ausgeführt werden kann, wenn das Gen auf 54 Basenpaare verkürzt ist. Die Rolle
von SpaQ sowie das Vorhandensein möglicher defekter Intermediärkomplexe
wie SpaP6 und der SpaRx bedürfen weiterer Untersuchungen. Dennoch konnte
die Arbeit einen Beitrag zum besseren Verständnis des Exportapparates leisten
und die Bedeutung von spaQ und der translatorischen Kopplung von spaQ und
spaR bestätigen.