@phdthesis{Brendel2024,
  author    = {Brendel, Max},
  title     = {Charakterisierung der Enzyme f{\"u}r die Teichons{\"a}ureverankerung an der bakteriellen Zellwand und deren Einfluss auf die Pathophysiologie von Streptococcus pneumoniae},
  institution = {Interfakult{\"a}res Institut f{\"u}r Genetik und Funktionelle Genomforschung (MNF)},
  year      = {2024},
  abstract  = {Teichons{\"a}uren geh{\"o}ren zu den abundantesten Zellwandpolymeren Gram-positiver Bakterien. Sie werden entweder am Peptidoglykan verankert und bilden Wandteichons{\"a}uren, oder sie werden {\"u}ber ein Glykolipid in der Zellmembran verankert und bilden so die Lipoteichons{\"a}uren. Anders als in anderen Gram-positiven Organismen ist die Biosynthese und die chemische Struktur von Wandteichons{\"a}uren und Lipoteichons{\"a}uren in S. pneumoniae identisch. Lediglich der Transfer der Teichons{\"a}urekette auf das Peptidoglykan beziehungsweise den Glykolipidanker unterscheidet die beiden Glykopolymere voneinander. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss der LCP-Proteine von S. pneumoniae auf die Physiologie und Pathophysiologie der Pneumokokken untersucht. Mittels Durchflusszytometrie, Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie und Transmissions-Elektronenmikroskopie konnte gezeigt werden, dass die Proteinfamilie einen Einfluss auf die Menge des Kapselgehaltes hat, der von S. pneumoniae produziert und verankert werden kann. Weiterhin konnten verschiedene leichte morphologische Ver{\"a}nderungen der unterschiedlichen Mutanten nachgewiesen werden, sowie ein eingeschr{\"a}nktes Wachstum im Komplex- und Minimalmedium f{\"u}r einige der untersuchten lcp-Mutanten. In den in vivo Infektionsversuchen konnten f{\"u}r die unterschiedlichen Mutanten nur geringe Unterschiede beobachtet werden. Die Untersuchungen des Phosphorylcholingehaltes, mit welchen die Teichons{\"a}uren von S. pneumoniae dekoriert sind, sowie das eingeschr{\"a}nkte Wachstumsverhalten, die erh{\"o}hte Anf{\"a}lligkeit gegen{\"u}ber verschiedenen Antibiotika und oxidativem Stress sowie die Ergebnisse der in vivo Experimente lassen vermuten, dass LytR und Psr an der Verankerung der Wandteichons{\"a}uren beteiligt sind. F{\"u}r eine abschließende Kl{\"a}rung sind jedoch weitere Studien notwendig. Im zweiten Teil dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass der Verlust der Lipoteichons{\"a}uren zu einer gravierenden Ver{\"a}nderung der Membranzusammensetzung f{\"u}hrt. Eine erh{\"o}hte Abundanz von Lipoproteinen in der Zellmembran konnte mittels Durchflusszytometrie beobachtet werden, was zu einem Verlust der Membranfluidit{\"a}t f{\"u}hrte. Dieser Effekt ist abh{\"a}ngig vom untersuchten Serotypen und beeinflusst die die bakterielle Resistenz gegen{\"u}ber oxidativem Stress sowie antimikrobiellen Peptiden. Weiterhin konnte f{\"u}r St{\"a}mme ohne Lipoteichons{\"a}uren eine eingeschr{\"a}nkte Adh{\"a}sion an Epithelzellen des Nasopharynx gezeigt werden. Die beobachteten Ver{\"a}nderungen f{\"u}hren dazu, dass die Lipoteichons{\"a}ure-defizienten St{\"a}mme eine Attenuierung im Infektionsmodell von Galleria mellonella Larven aufweisen und eine verminderte F{\"a}higkeit zur Kolonisierung der murinen Nasopharynx gezeigt werden konnte.},
  subject      = {Teichons{\"a}uren},
  language  = {de}
}