A3 – Susanne Häußler

A3 – Susanne Häußler2017-09-21T12:54:13+00:00

Signaltransduktion von zyklischem di-GMP in Pseudomonas aeruginosa

Biofilm von Pseudomonas aeruginosa

Resistenzen von Erregern gegen Antibiotika sind zu einem massiven Problem in der Medizin geworden. Immer mehr Bakterien sprechen weder auf die natürliche Immunabwehr des menschlichen Körpers an, noch auf medizinische Therapien. Das führt dazu, dass sich diese Erreger stärker ausbreiten und zu Krankheiten führen können, die kaum mehr heilbar sind. Das Bakterium Pseudomonas aeruginosa ist an vielen Infektionen beteiligt, die während eines Krankenhausaufenthaltes entstehen können („nosokomiale Infektionen“). Am Beispiel dieses Bakteriums untersucht die Forschergruppe um Susanne Häußler die Vorgänge, die zu einer dauerhaften Ansiedlung bakterieller Erreger im Menschen führen. Sie erforscht zum einen die molekularen Vorgänge im Stoffwechsel von Pseudomonas aeruginosa. Zum anderen analysiert die Arbeitsgruppe die Umweltbedingungen, unter denen dem Bakterium die dauerhafte Besiedlung des Menschen gelingt.

Bisherige Therapien stören den Stoffwechsel jedes einzelnen Bakteriums. Die Forscher hoffen, in diesem Forschungsprojekt neue Erkenntnisse über das Zusammenspiel der Bakterien als Population zu gewinnen. Eine Therapie, welche die Fähigkeit der Keime angreift, miteinander zu kommunizieren, könnte einen schnelleren Behandlungserfolg ermöglichen.

Wissenschaftliche Vorgehensweise

In diesem Projekt, das vor allem auf eigenen, bereits publizierten Ergebnissen basiert, untersuchen die Forscher den Einfluss von Umweltfaktoren auf die Expression von Proteinen, die zyklisches di-GMP (c-di-GMP) modulieren. C-di GMP ist ein weit verbreitetes, intrazelluläres Signalmolekül und eine Schlüsselkomponente in der Etablierung sessiler, bakterieller Lebensgemeinschaften ‑ sogenannter Biofilme. Bisher ist nur wenig über die Wirkungsweise von c-di-GMP bekannt. Die Untersuchungen in diesem Projekt sollen neue Erkenntnisse über die Koordinierung bakteriellen Verhaltens in der Gemeinschaft liefern.

Darüber hinaus sollen neue Zielstrukturen für alternative Anti-Infektiva identifiziert werden, welche bei chronischen Biofilm-Infektionen wirken. Im Fokus der Arbeitsgruppe stehen Strukturen, die das intrabakterielle c-di-GMP-Signalling beeinflussen. Möglicherweise kann durch die gezielte Beeinflussung der Produktion oder Degradation dieses bakterienspezifischen Signalmoleküls nicht nur in P. aeruginosa, sondern in vielen gram-negativen Pathogenen, die Regulation bakterieller Pathogenitätsmechanismen empfindlich gestört werden.

Publikationen des Forschungsprojektes A3

  • Unravelling post-transcriptional PrmC-dependent regulatory mechanisms in Pseudomonas aeruginosa. Krueger J, Pohl S, Preusse M, Kordes A, Rugen N, Schniederjans M, Pich A, Häussler S. Environ Microbiol. 2016 Oct;18(10):3583-3592.

  • Functional modules of sigma factor regulons guarantee adaptability and evolvability. Binder SC, Eckweiler D, Schulz S, Bielecka A, Nicolai T, Franke R, Häussler S, Meyer-Hermann M. Sci Rep. 2016 Feb 26;6:22212

  • Application of Synthetic Peptide Arrays To Uncover Cyclic Di-GMP Binding Motifs. Düvel J, Bense S, Möller S, Bertinetti D, Schwede F, Morr M, Eckweiler D, Genieser HG, Jänsch L, Herberg FW, Frank R, Häussler S. J Bacteriol. 2015 Aug 31;198(1):138-46.

  • The Pseudomonas aeruginosa Transcriptional Landscape Is Shaped by Environmental Heterogeneity and Genetic Variation. Dötsch A, Schniederjans M, Khaledi A, Hornischer K, Schulz S, Bielecka A, Eckweiler D, Pohl S, Häussler S. MBio. 2015 Jun 30;6(4):e00749.

  • Constitutive production of c-di-GMP is associated with mutations in a variant of Pseudomonas aeruginosa with altered membrane composition. Blanka A, Düvel J, Dötsch A, Klinkert B, Abraham WR, Kaever V, Ritter C, Narberhaus F, Häussler S. Sci Signal. 2015 Apr 14;8(372):ra36.

  • Elucidation of sigma factor-associated networks in Pseudomonas aeruginosa reveals a modular architecture with limited and function-specific crosstalk. Schulz S, Eckweiler D, Bielecka A, Nicolai T, Franke R, Dötsch A, Hornischer K, Bruchmann S, Düvel J, Häussler S. PLoS Pathog. 2015 Mar 17;11(3):e1004744.

  • The extensive set of accessory Pseudomonas aeruginosa genomic components. Pohl S, Klockgether J, Eckweiler D, Khaledi A, Schniederjans M, Chouvarine P, Tümmler B, Häussler S. FEMS Microbiol Lett. 2014 Jul;356(2):235-41.

  • Identification of the alternative sigma factor SigX regulon and its implications for Pseudomonas aeruginosa pathogenicity. Blanka A, Schulz S, Eckweiler D, Franke R, Bielecka A, Nicolai T, Casilag F, Düvel J, Abraham WR, Kaever V, Häussler S. J Bacteriol. 2014 Jan;196(2):345-56.

  • Ex vivo transcriptional profiling reveals a common set of genes important for the adaptation of Pseudomonas aeruginosa to chronically infected host sites. Bielecki P, Komor U, Bielecka A, Müsken M, Puchałka J, Pletz MW, Ballmann M, Martins dos Santos VA, Weiss S, Häussler S. Environ Microbiol. 2013 Feb;15(2):570-87.

  • Mutation in elongation factor G confers resistance to the antibiotic argyrin in the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa. Bielecki P, Lukat P, Hüsecken K, Dötsch A, Steinmetz H, Hartmann RW, Müller R, Häussler S. Chembiochem. 2012 Nov 5;13(16):2339-45.

  • Biofilm formation by Pseudomonas aeruginosa in solid murine tumors – a novel model system. Komor U, Bielecki P, Loessner H, Rohde M, Wolf K, Westphal K, Weiss S, Häussler S. Microbes Infect. 2012 Sep;14(11):951-8.

  • A chemical proteomics approach to identify c-di-GMP binding proteins in Pseudomonas aeruginosa. Düvel J, Bertinetti D, Möller S, Schwede F, Morr M, Wissing J, Radamm L, Zimmermann B, Genieser HG, Jänsch L, Herberg FW, Häussler S. J Microbiol Methods. 2012 Feb;88(2):229-36.

  • The Pseudomonas aeruginosa chemotaxis methyltransferase CheR1 impacts on bacterial surface sampling. Schmidt J, Müsken M, Becker T, Magnowska Z, Bertinetti D, Möller S, Zimmermann B, Herberg FW, Jänsch L, Häussler S. PLoS One. 2011 Mar 22;6(3):e18184.

Kontakt

Prof. Dr. med. Susanne Häußler

TWINCORE – Zentrum für Klinische und Experimentelle Infektionsforschung
Institut für Molekulare Bakteriologie
Feodor-Lynen Str. 7
30265 Hannover

  +49 511 220027-212
 Susanne.Haeussler@twincore.de

 Projekt auf der Webseite von TWINCORE