@phdthesis{Jensch2011,
  author    = {Inga Jensch},
  title     = {Die Bedeutung des Virulenzfaktors PavB und des Matrixproteins Fibronektin f{\"u}r die Pathogenit{\"a}t von Streptococcus pneumoniae},
  journal    = {The role of the virulence factor PavB and the matrix protein Fibronectin for the pathogenicity of Streptococcus pneumoniae},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000901-7},
  year      = {2011},
  abstract  = {Pneumokokken haben verschiedene Virulenzfaktoren, die nicht nur den Kolonisierungsprozess unterst{\"u}tzen, sondern auch das Vordringen des Pathogens in tiefere Gewebsschichten erm{\"o}glichen oder einen Schutz vor den Komponenten des Immunsystems vermitteln. Diese Virulenzfaktoren stehen im Mittelpunkt der Untersuchungen f{\"u}r die aktuelle Impfstoffentwicklung. Die genomische Analyse verschiedener Streptococcus pneumoniae St{\"a}mme identifizierte den Pneumococcal adherence and virulence factor B (PavB) als LPXTG-verankertes Oberfl{\"a}chenprotein. PavB enth{\"a}lt repetitive SSURE-Sequenzen (Streptococcal Surface Repeats), die mit humanem Fibronektin interagieren. Das Molekulargewicht des hochkonservierten Proteins wird von der Anzahl der SSURE-Dom{\"a}nen bestimmt und variiert zwischen den unterschiedlichen Pneumokokkenst{\"a}mmen. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass PavB ein Adh{\"a}sin auf der Oberfl{\"a}che von Pneumokokken darstellt und am Kolonisierungsprozess der Pneumokokken unter in vivo Bedingungen beteiligt ist. M{\"a}use, die intranasal mit pavB-Deletions-Mutanten infiziert wurden, {\"u}berlebten signifikant l{\"a}nger als die mit den Wildtypbakterien infizierten Tiere. Der PavB-defiziente Stamm zeigte im Vergleich zum parentalen Wildtyp eine verringerte Kolonisierung des Nasopharynx sowie eine verz{\"o}gerte Ausbreitung in die Lunge. Dies konnte in Echtzeit unter Verwendung von biolumineszierenden Pneumokokken gezeigt werden. In Koinfektionsexperimenten mit gleichen Infektionsdosen von Wildtyp-Pneumokokken und isogenen pavB-Mutanten war die Mutante in ihrer F{\"a}higkeit, sich in den Organen der oberen und unteren Atemwege auszubreiten, eingeschr{\"a}nkt. Im Gegensatz dazu war die Pathogenese einer Meningitis nach intrazerebraler Injektion der Pneumokokken, sowie die Erkennung und Phagozytose durch phagozytierende Zellen des angeborenen Immunsystems, unabh{\"a}ngig von der Produktion des PavB Proteins. Die Immunogenit{\"a}t des Oberfl{\"a}chenproteins unter relevanten Bedingungen wurde durch den Nachweis von PavB-spezifischen Antik{\"o}rpern in Patientenseren gezeigt. Auf eine Rolle des Oberfl{\"a}chenproteins PavB w{\"a}hrend der bakteriellen Adh{\"a}sion an eukaryotische Zellen deuteten die Infektionsexperimente mit humanen Epithelzelllinien. Es wurden verschiede His6-getaggte PavB-Derivate (SSURE2, SSURE2+3, SSURE1-5) f{\"u}r die weitere funktionelle Charakterisierung von PavB gereinigt und in Bindungsstudien eingesetzt. Die Funktion von PavB als Adh{\"a}sin konnte in Kompetitionsexperimenten unter Verwendung eines PavB-Derivats als Inhibitor best{\"a}tigt werden. Ebenso konnte die direkte Bindung des Proteins an eukaryotische Zellen nachgewiesen werden, wobei der eukaryotische Rezeptor noch nicht identifiziert wurde. In Protein-Protein-Interaktionsstudien wurden zus{\"a}tzlich zu Fibronektin weitere humane Proteine des Plasmas und der extrazellul{\"a}ren Matrix (EZM), die im Laufe einer Infektion mit Pneumokokken einen Vorteil f{\"u}r das bakterielle {\"U}berleben im Wirt vermitteln k{\"o}nnten, als Bindungspartner f{\"u}r die drei gereinigten SSURE-Proteine identifiziert. Als neues Fibronektin-Bindungsprotein (FnBP) von S. pneumoniae diente PavB desweiteren f{\"u}r die Bestimmung der Bindungsregion von FnBPs von Pneumokokken im Fibronektinmolek{\"u}l. Die Verwendung rekombinanter Fibronektinfragmente (His6-FnIII-Fragmente) erm{\"o}glichte den Nachweis der Beteiligung der Typ III-Dom{\"a}nen des C-terminalen Bereichs von Plasmafibronektin an der Interaktion zwischen PavB-Derivaten und Fibronektin. Die Bedeutung von Plasmafibronektin (pFn) f{\"u}r die Pathogenese einer Pneumonie wurde in einem induzierbaren knockout-Mausmodell f{\"u}r Plasmafibronektin untersucht. Nach intranasaler Infektion der M{\"a}use mit S. pneumoniae hatte der Verlust des Plasmaproteins unter den verwendeten Bedingungen keine signifikante Auswirkung auf die Entstehung einer Lungenentz{\"u}ndung oder die {\"U}berlebensaussicht der pFn-knockout-M{\"a}use. Unter in vitro Bedingungen bewirkte die Bindung von pFn an phagozytierende Zellen eine erh{\"o}hte Bindung der Pneumokokken an die Phagozyten. Dagegen beeinflusste die Rekrutierung von pFn an die Pneumokokkenoberfl{\"a}che nicht die Phagozytose. Bisher konnte nicht eindeutig gekl{\"a}rt werden, welche Funktion Fibronektin w{\"a}hrend der Infektion mit Pneumokokken aus{\"u}bt. Neben seinen multifunktionellen Bindungseigenschaften stellt das hochkonservierte Protein PavB einen interessanten Bestandteil f{\"u}r ein neues, Protein-basiertes Pneumokokkenvakzin dar.},
  language  = {de}
}