Programmbereich Infektionen

Wirts-Mikroben Interaktom

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Projekte

Balanceakt: Wie sich eine Störung der Fettsäurehomöostase auf den Ausbruch der Mykobakterien aus der Vakuole auswirkt

Um Fettsäuren aus ihrer Umgebung zu importieren, sind Mykobakterien mit ausgeklügelten Transportmechanismen ausgestattet. Der Mechanismus, mit dem die importierten Fettsäuren mit Coenzym A verestert werden ("Fettsäureaktivierung"), ist ein wesentlicher Schritt für den weiteren Umsatz der Fettsäuren. Ziel dieses Projektes ist es, die Funktion fettsäureaktivierender Enzyme während der Lipidsynthese zu analysieren und deren Rolle beim vakuolären Austritt der Mykobakterien aus der Vakuole zu untersuchen.

Um sowohl die Fettsäureströme als auch den -stoffwechsel in Wirtszellen und Bakterienmutanten zu charakterisieren, wird die Anwendung bifunktionaler Fettsäuren mit Expansionsmikroskopie und Lipidomik kombiniert. - Dieses Projekt ist Teil des SPP2225.

Bild: mykobakterielle Fettsäure-Aktivierung (aus Foulon et al., 2022)

Funktionale Auswirkungen der Lipidlogistik während der Mykobakterieninfektion

Dieses Projekt zielt darauf ab, lipidmetabolische Wege zu identifizieren, die von intrazellulären Mykobakterien genutzt werden, um Lipide vom Wirt zu erbeuten. Um Veränderungen in der Lipidzusammensetzung zu analysieren, etablieren wir eine Lipidomics-Pipeline für das D. discoideum/M. marinum-System. Wir werden in Zukunft untersuchen, wie sich die Blockierung bestimmter Lipidversorgungswege auf verschiedene Stadien der Mykobakterieninfektion auswirkt. Insgesamt können diese Bemühungen neue therapeutische Ansatzpunkte zur Bekämpfung von Mykobakterieninfektionen aufdecken.

Bild: Tools zur Analyse der Hemmung von Wirts-Pathogen-Lipidströmen. ©Barisch.

Induktion von Membrankontaktstellen während der Mykobakterieninfektion

Verschiedene intrazelluläre Krankheitserreger, einschließlich M. tuberculosis, schädigen die Membran ihrer Vakuolen, um grundlegende angeborene Immunfunktionen zu beeinträchtigen und um ihren Ausbruch in das Zytosol zu beschleunigen. Der Wirt bekämpft die Membranschäden, indem er Membranreparaturmaschinen rekrutiert, die den Erreger innerhalb der Vakuole zu halten sollen. Die FG Barisch untersucht mit Hilfe fortschrittlicher Mikroskopiemethoden die Rolle der ER-abhängigen Membranreparatur und anderer Reparaturmaschinen während der Mykobakterieninfektion. Zum Beispiel nutzen wir fortschrittliche Bildgebungstechniken, um Membrankontaktstellen zwischen dem ER und der mit Mykobakterien-Vakuole sichtbar zu machen. Konkret verwenden wir unterschiedliche 3D-CLEM-Ansätze, wie Beispiel Hochdruck-Gefriermikroskopie, TEM-Tomographie und serielle Block-Face-SEM. Mit Hilfe von Spinning Disc Lebendzellmikroskopie und Durchflusszytometrie konnten wir zeigen, dass die ER-abhängige Reparatur einen Abwehrmechanismus des Wirts gegen intrazelluläre Krankheitserreger darstellt. - Dieses Projekt ist Teil des SFB1557 @Uni Osnabrück.

Bild: ER-abhängige Membranreparatur während der mykobakteriellen Infektion (modifiziert aus Anand et al., 2023)