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Humboldt-Universität zu Berlin - Institut für Biologie

Bakterienphysiologie

Portrait AG-Leiter

Prof. Dr. Marc Erhardt


Salmonellen sind pathogene Bakterien, die mit Hilfe einer Vielzahl von Virulenzfaktoren gastrointestinale Infektionen hervorrufen. Im Besonderen sind hierbei Flagellen – ein Motilitätsorganell zur Fortbewegung – und das sogenannte Typ-III Injektisom für die Injektion von Effektorproteinen in Wirtszellen zu nennen.

Das Flagellum von Bakterien ist eine komplexe, rotierende Nanomaschine, die ein Vielfaches der Länge eines Zellkörpers erreichen kann und aus zehntausenden Untereinheiten besteht. Eine faszinierende Eigenschaft des Flagellum und des Typ-III Injektisoms ist der Aufbau der Organellen durch Selbstassemblierung. Der Prozess der Selbstassemblierung der Nanomaschinen ist von dem Transport der Bausteine durch ein Typ-III Sekretionssystem abhängig. Die molekularen Grundlagen der Selbstassemblierung, sowie des Proteintransports sind weitgehend unbekannt.

Während der Kolonisierung des gastrointestinalen Trakts und der Infektion des Darmepithels müssen sich die eindringenden Pathogene an sehr unterschiedliche Umweltbedingungen anpassen. Salmonellen kontrollieren entsprechend die Ausbildung von Flagellen und Typ-III Injektisomsystemen in hochkomplexen Regulationsnetzwerken.

Entsprechend sind die Hauptziele unserer Forschung:

  1. Zu verstehen, wie die Fähigkeit sich fortzubewegen es bakteriellen Pathogenen – und Salmonellen im Speziellen – ermöglicht, den gastrointestinalen Trakt des Wirtes effizient zu besiedeln.
  2. Zu verstehen, wie Salmonellen ihr Genexpressionsprofil regulieren und koordinieren, um sich an die schnell wechselnden Umweltbedingungen während der Infektion anzupassen.
  3. Die molekularen Mechanismen der Selbstassemblierung und des Proteintransports des Flagellums und Typ-III Injektisoms aufzuklären.

 

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