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Characterization of a novel porin from Protochlamydia amoebophila
Karin Aistleitner
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Matthias Horn
DOI
10.25365/thesis.3914
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29287.81626.656469-8
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Außenmembranproteine spielen eine wichtige Rolle für Chlamydien, da sie für die Bindung an Wirtszellen, die Aufnahme von Nährstoffen in die Zelle und die Entfernung von Stoffwechselendprodukten benötigt werden und zusätzlich zu Unterschieden zwischen den beiden Entwicklungsstadien der Chlamydien beitragen. Da sie viel versprechende Kandidaten für die Entwicklung von Impfstoffen sind, sind die Außenmembranproteine der Chlamydiaceae gut erforscht. Im Gegensatz dazu ist wenig über diese Proteine in der kürzlich entdeckten Gruppe der Umweltchlamydien bekannt. Im ersten sequenzierten Genom eines Vertreters dieser Gruppe, Protochlamydia amoebophila, wurde kein Homolog für das häufigste Außenmembranprotein der Chlamydiaceae, das Major outer membrane protein, gefunden. Vor kurzem wurde eine Familie von putativen Porinen in P. amoebophila gefunden. Zwei dieser Proteine, pc1489 und pc1077, waren in großen Mengen auf 2D-Gelen mit Außenmembranfraktionen vorhanden.
In dieser Diplomarbeit wurde das putative Porin pc1489 aus Elementarkörpern aufgereinigt und Antikörper gegen dieses Protein hergestellt. Unter Verwendung dieser Antikörper wurde mittels Immunfluoreszenzanalyse und Transmissionselektronenmikroskopie gezeigt, dass pc1489 in der Außenmembran von P. amoebophila lokalisiert ist. Pc1489 konnte während des gesamten Entwicklungszyklus in der Außenmembran von P. amoebophila detektiert werden, was auf eine wichtige Rolle dieses Proteins hinweist. Lipid Bilayer Messungen zeigten, dass pc1489 tatsächlich die Funktion eines Porins besitzt und große, anionen-selektive Proteine in Lipidmembranen formt. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass pc1489 in P. amoebophila das Major outer membrane protein ersetzen könnte, möglicherweise gemeinsam mit anderen Mitgliedern der putativen Porinfamilie.
Im zweiten Teil dieser Diplomarbeit wurden putative Inklusionsproteine von P. amoebophila bezüglich ihrer Lokalisation untersucht. Immunfluoreszenzanalyse mit Antikörpern gegen diese Proteine zeigte, dass 4 der 5 untersuchten Proteine entweder in der Außenmembran oder der Inklusionsmembran von P. amoebophila lokalisiert sind. Obwohl die Funktion dieser Proteine noch nicht bekannt ist, wird vermutet, dass sie eine wichtige Rolle in der Kommunikation mit der Wirtszelle spielen und dadurch auch den Verdau dieser Bakterien durch Amöben verhindern könnten.
Abstract
(Englisch)
Proteins in the outer membrane of chlamydiae are of great importance as they are involved in attachment to host cells, uptake of nutrients, removal of waste and also in the differentness of the two developmental stages of chlamydiae. Therefore and because of their potential as vaccine candidates, these proteins have been studied extensively for members of the Chlamydiaceae. Sequencing of the genome of the first member of the environmental chlamydiae, the amoeba endosymbiont Protochlamydia amoebophila, showed that no gene similar to the most abundant outer membrane protein of the Chlamydiaceae, the major outer membrane protein (MOMP), is encoded. In a recent study, a family of putative porins was identified in the genome of P. amoebophila. Two of these porins were found to be highly abundant on 2D gels of outer membrane preparations of this organism and predicted to form beta-barrels by in silico analysis.
In this study, the putative porin pc1489 was purified from elementary bodies of P. amoebophila and antibodies were raised against this protein. The localization of pc1489 to the outer membrane was confirmed by immunofluorescence analysis and immuno-transmission electron microscopy. It was shown that the protein is present throughout the whole developmental cycle, thereby indicating an important role of this protein for P. amoebophila. Its function as a porin was confirmed by lipid bilayer measurements using purified pc1489. These measurements showed that the pore formed by pc1489 is quite large and anion selective. These results suggest that pc1489 might be the functional replacement of MOMP in P. amoebophila, possibly together with other members of the putative porin family. However, in contrast to MOMP, preincubation of EBs with antibodies targeting pc1489 as well as antibodies against the immunodominant components of the outer membrane did not inhibit infection of host cells by P. amoebophila.
In the second part of this diploma thesis, the localization of putative inclusion proteins in P. amoebophila was studied. Four of the five proteins studied where shown to be localized to either the outer membrane or the inclusion membrane of P. amoebophila by immunofluorescence analysis. Although the function of these proteins is not known yet, they are suggested to play an important role in communication between symbiont and host and also in survival of P. amoebophila after internalization by amoebae.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
amoebae environmental chlamydia Protochlamydia amoebophila outer membrane porin
Autor*innen
Karin Aistleitner
Haupttitel (Englisch)
Characterization of a novel porin from Protochlamydia amoebophila
Paralleltitel (Deutsch)
Charakterisierung eines neuen Porins von Protochlamydia amoebophila
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
109 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Matthias Horn
Klassifikation
42 Biologie > 42.30 Mikrobiologie
AC Nummer
AC08105708
Utheses ID
3450
Studienkennzahl
UA | 441 | | |