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Gewählte Dissertation:

Valentina Mayer (2020): SHEDDING LIGHT ON THE PEPTIDOGLYCAN METABOLISM OF THE N-ACETYLMURAMIC ACID AUXOTROPHIC PERIODONTAL PATHOGEN TANNERELLA FORSYTHIA.
Dissertation - Institut für Biologisch inspirierte Materialien, BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 178. UB BOKU obvsg

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Periodontitis ist eine Entzündungskrankheit des Zahnhalteapparats, die durch einen Multispeziesbiofilms verursacht wird, welcher die Pathogene Tannerella forsythia und Porphyromonas gingivalis enthält. Durch das Fehlen typischer Enzyme der de novo Peptidoglykansynthese ist T. forsythia strikt auxotroph für N-Acetylmuraminsäure (MurNAc), einen Zucker welcher ausschließlich im bakteriellen Peptidoglykan (PGN) vorkommt, das aus Glykansträngen aus alternierend β1,4-verknüpftem N-Acetylglukosamin (GlcNAc) und MurNAc und quervernetzenden Peptiden besteht. In dieser Arbeit wurde die PGN-Struktur von T. forsythia und P. gingivalis aufgeklärt. Analyse von isoliertem PGN mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie, Massenspektrometrie und Tandem-Massenspektrometrie ordnete das PGN beider Pathogene dem A1γ-Typ zu. Weiters wurde der katabole Stoffwechselweg von cytosolischem MurNAc in T. forsythia untersucht und die Kinase MurK (Tanf_08380) als das erste bekannte Enzym mit stringenter Substratspezifität für MurNAc charakterisiert. Der Wachstumsvorteil einer T. forsythia ΔmurK Deletionsmutante unter niedriger MurNAc Konzentration und die Akkumulation von PGN-Vorstufen zeigte, dass eine anabole Route zur PGN-Synthese durch Blockierung von MurK forciert wird. Der Situation in der oralen Mundhöhle nachempfunden, konnten PGN und Überstände von kohabitierenden Bakterien als MurNAc-Quelle für die Kultivierung von T. forsythia dienen, während das Wachstum einer T. forsythia ΔampG Mutante inhibiert war. Die Anhydromuropeptidpermease AmpG (Tanf_08365) ist demnach für die Aufnahme von PGN-Fragmenten verantwortlich und spezifisch für GlcNAc-MurNAc und, unerwartet, für GlcNAc-anhydroMurNAc, bestätigt durch die Detektion beider Disaccharide im Überstand der Mutante. Die gewonnenen Kenntnisse tragen zum Verständnis von T. forsythias‘ Überlebensstrategien im oralen Biofilm bei und zeigen neue antimikrobielle Angriffspunkte auf.

Betreuer: Schäffer Christina
1. Berater: Peterbauer Clemens Karl

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