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dc.contributor.advisorAepfelbacher, Martin (Prof. Dr.)
dc.contributor.authorSchnapp, Marie
dc.date.accessioned2020-10-19T13:17:51Z-
dc.date.available2020-10-19T13:17:51Z-
dc.date.issued2016
dc.identifier.urihttps://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/7231-
dc.description.abstractYopM is one of the most important effector proteins translocated into host cells by pathogenic Yersinia spp. (Y. pestis, Y. pseudotuberculosis, Y. enterocolitica). Previously YopM has been demonstrated to contribute to Yersinia virulence by suppressing the host immune response, particularly through modulation of cytokine production. The cellular mechanisms contributing to this phenotype have largely remained unknown. Since YopM enters the nucleus of Yersinia infected cells, it has been speculated, that it directly regulates the transcription of cytokines in the nucleus. In this doctoral work this could be confirmed for the YopM from Yersinia enterocolitica WA314. Moreover the mechanism could be attributed to YopM’s eukaryotic interaction partners. The DEAD-box helicase DDX3 was verified as a novel partner of YopM and identified as its nuclear exporter. YopM not only utilizes the nuclear export function of DDX3 to exit the nucleus, it also uses the DDX3 mediated export to regulate its intranuclear quantities. Intranuclear YopM influenced the nuclear activation state of the ribosomal S6 kinase RSK, which is another eukaryotic interaction partner of YopM. This enhanced RSK phosphorylation in turn stimulated cytokine production e.g. interleukin 10 (IL-10) expression. Within this study also the cooperation of YopM and YopP, another Yersinia effector, were analyzed in Yersinia infected primary human macrophages. With immunoprecipitation- and pulldown-experiments the interface region of YopM and DDX3 could be ascribed to the N-terminus of DDX3 and the leucin rich repeat region of YopM. Moreover, the data indicated that YopM forms a ternary complex with RSK and DDX3. By employing a CRM1 inhibitor (Leptomycin B (LMB)) or preforming DDX3 knockdown we could abrogate the DDX3/CRM1 mediated nuclear export. Both treatments induced nuclear YopM accumulation and nuclear RSK phosphorylation without altering the RSK distribution in cytosol and nucleus. This indicated that YopM directly influences the phosphorylation of nuclear RSK. RNAseq analysis of Yersinia infected human macrophages revealed that YopM upregulates the anti-inflammatory cytokine IL-10 and several other cytokine genes. C-terminal truncated YopM fails to bind to RSK. By employing a mutant Yersinia strain translocating a C-terminally truncated version of YopM, it was shown that the interaction of YopM with RSK controls expression of IL-10 and TNF. Based on those findings, we concluded that YopM can influence the gene transcription of different cytokines by its stimulating effect on RSK phosphorylation. Further we assume that the DDX3/CRM1 mediated nuclear shuttling of YopM can fine tune the amount of phosphorylated nuclear RSK and thereby control cytokine transcription. YopP is next to YopM the other Yersinia effector, which affects cytokine transcription. With infection experiments the cooperation of YopM and YopP was investigated. In the presence of YopP, YopM acted as an antagonist of YopP, i.e. it upregulated IL-10, IL-6 and IL-1β expression in Yersinia infected macrophages. In the absence of YopP, YopM reversed it function and downregulated the expression of IL- 10, IL 6 and IL-1β in the infected macrophages. Thus, YopM appears to cooperate with YopP in modulation of cytokine production by macrophages. Thereby YopM’s actions depend on the context of the infection, i.e. whether YopP is active or not.en
dc.description.abstractYopM ist eines der wichtigsten Effektorproteine, die von pathogenen Yersinia spp. (pestis, pseudotuberculosis, enterocolitica) in die Wirtzelle transloziert werden. Es wird vermutet, dass YopM zur Etablierung der Infektion beiträgt, indem es in die Zytokinproduktion des Wirtes eingreift und dessen natürliche Immunantwort unterdrückt. Die zellulären Mechanismen, die zu diesem Phenotyp führen, sind bis dato weitgehend unbekannt. Durch die nukleäre Lokalisation von YopM wird aber vermutet, dass das Effektorprotein evtl. die Transkription von Zytokinen moduliert. Dieses konnte im Rahmen dieser Arbeit für YopM aus Y. enterocolitica WA314 bestätigt werden. Außerdem zeigen unsere Ergebnisse, dass dieser Prozess von YopMs Interaktionspartnern in der Wirtszelle abhängig ist. Die „DEAD-box“ Helikase DDX3 wurde als neuer Interaktionspartner von YopM verifiziert und als nukleärer Export-Faktor von YopM identifiziert. Über Immunpräzipitationen und GST-pulldown-Experimente wurde die Interaktion zwischen YopM und DDX3 gezeigt, sowie die Interaktionsdomänen auf den N terminalen Bereich von DDX3 und die Kernregion von YopM eingrenzt. Weitere Interaktionsstudien verdeutlichten das YopM zusammen mit RSK und DDX3 einen ternären Komplex bildet. Blockierung des DDX3 vermittelten Kernexports führte zu einer Steigerung von nukleären YopM. Gleichzeitig wurde eine gesteigerte Phosphorylierung der ribosomalen S6 Kinase (RSK), einem bekannten Interaktionspartner von YopM, im Kern beobachtet. Diese gesteigerte Phosphorylierung wurde stark vermindert, wenn C-terminal trunkiertes YopM, welches kein RSK mehr bindet, in HEK293 Zellen exprimiert wurde. Yersinia-Infektionsversuche, durchgeführt in primären humanen Makrophagen einhergehend mit Transkriptionsanalysen (RT-PCR), zeigten, dass YopM auf transkriptioneller Ebene die Expression des anti-inflammatorischen Zytokins Interleukin 10 (IL-10) stimuliert. Dass die IL-10 Regulation in Yersinia-infizierten Makrophagen von der YopM/RSK Interaktion abhängig ist, zeigten Versuche mit einem Stamm, der trunkiertes YopM tranzloziert. RSK fungiert in seiner phosphorylierten Form unter anderem als Transkriptionsaktivator. YopM zeigte einen direkten Einfluss auf die RSK Phosphorylierung im Kern. Vermutlich nutzt YopM den DDX3 abhängigen nukleären-cytoplasmatischen Transfer um über den Phosphorylierungsstatus von RSK die IL-10-Transkription im Wirt zu regulieren. Neben IL-10 modulierte YopM die Transkription weiterer Zytokine wie z.B. TNF, IL-6 und IL-1β. Obwohl diese Regulation nicht immer RSK-abhängig war, scheint YopM im Allgemeinen die Transkription von Zytokinen zu regulieren und damit zu einer erfolgreichen bakteriellen Infektion beizutragen. Neben YopM ist YopP ein weiteres Yersinia Effektorprotein, welches bekannt dafür ist, die Immunantwort des Wirtes zu modulieren. Weitere Infektionsversuche mit YopM-, YopP- and YopP/YopM-defizientenYersinia–Stämmen, zeigten in Transkriptionsanalysen das YopP die Transkription vieler Zytokine im Gegensatz zu YopM hemmt. In Abwesenheit von beiden Effektorproteinen wurde dieser antagonistische Effekt zum Teil in einen synergistischen Effekt umgewandelt. Diese Daten verdeutlichen, dass im Kontext einer Infektion nicht nur YopM die Immunantwort des Wirtes moduliert, sondern ein komplexes Zusammenspiel der Effektoren zu einer erfolgreichen Yersinien-Infektion führt.de
dc.language.isoenen
dc.publisherStaats- und Universitätsbibliothek Hamburg Carl von Ossietzky
dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.subjectYersinia enterocoliticade
dc.subjectEffektorprotein YopMde
dc.subjectRSKde
dc.subjectDDX3de
dc.subjectZytokinexpressionde
dc.subjectYersinia enterocoliticaen
dc.subjecteffector protein YopMen
dc.subjectRSKen
dc.subjectDDX3en
dc.subjectcytokine expressionen
dc.subject.ddc570 Biowissenschaften, Biologie
dc.titleCharacterization of novel interaction partners of the Yersinia enterocolitica effector protein YopM and their role in macrophage cytokine expressionen
dc.title.alternativeCharakterisierung von neuen Interaktionspartnern des Yersinia enterocolitica Effektorproteins YopM und deren Rolle in der Zytokinexpressionde
dc.typedoctoralThesis
dcterms.dateAccepted2016-12-02
dc.rights.ccNo license
dc.rights.rshttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
dc.subject.bcl42.30 Mikrobiologie
dc.type.casraiDissertation-
dc.type.dinidoctoralThesis-
dc.type.driverdoctoralThesis-
dc.type.statusinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.thesisdoctoralThesis
tuhh.opus.id8553
tuhh.opus.datecreation2020-05-04
tuhh.type.opusDissertation-
thesis.grantor.departmentBiologie
thesis.grantor.placeHamburg
thesis.grantor.universityOrInstitutionUniversität Hamburg
dcterms.DCMITypeText-
tuhh.gvk.ppn1699875081
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:18-85539
item.advisorGNDAepfelbacher, Martin (Prof. Dr.)-
item.creatorGNDSchnapp, Marie-
item.grantfulltextopen-
item.creatorOrcidSchnapp, Marie-
item.languageiso639-1other-
item.fulltextWith Fulltext-
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen
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