Transkriptionelle Analyse der Urease-Expression in Helicobacter pylori : Identifikation neuer bakterieller Faktoren, die für die Urease-Aktivität essentiell sind

Die Urease-Expression des säureresistenten Magenbakteriums H. pylori ist nicht, wie lange Zeit angenommen wurde, konstitutiv, sondern sie wird auf der Ebene der Transkription zum einen durch Säure, zum anderen über die Verfügbarkeit des Urease-Kofaktors Nickel reguliert. In der vorliegenden Arbeit konnte die Induktion der Urease-Transkription durch Nickel durch eine Analyse des H. pylori-Referenzstammes NCTC 11638 bestätigt werden. Weitere zweiwertige Kationen wie Mangan, Zink und Cobalt zeigten keinen Einfluß auf die Urease-Expression. Bei einer fur-negativen H. pylori-Mutante ließ sich allerdings eine Induktion der Urease-Transkription durch Cobalt beobachten. Durch Calcium, Magnesium und auch durch hohe Konzentrationen an Ammoniumionen (ab 10 mM) wurde die Transkriptmenge der Ureasegene vermindert. Dies weist darauf hin, daß die Expression der Urease durch das Reaktionsprodukt NH4+ (das bei der Urease-katalysierten Hydrolyse von Harnstoff entsteht) kontrolliert wird. Bei H. pylori-Mutanten, in denen Zwei-Komponenten-Regulations-Systeme fehlen, war die Nickel-Induktion der Urease-Transkription abgeschwächt. Dieses Ergebnis lässt vermuten, daß die Zwei-Komponenten-Regulations-Systeme in einer noch unbekannten Weise an der Urease-Regulation beteiligt sein könnten. <br> In der vorliegenden Arbeit wurde die Funktion der Hydrogenase bzw. die der Hyp (hydrogenase pleiotropic)-Proteine bezüglich der Mechanismen der Säureresistenz in H. pylori eingehender untersucht. Die Analyse einer HypA-Mutante konnte die bedeutende Rolle von HypA bezüglich der Urease-Aktivität im H. pylori-Stamm 26695 bestätigen. Die weitergehende Charakterisierung dieser Mutante zeigte, daß ihr Überleben im Gegensatz zum Elternstamm und einer HypF-Mutante nach Inkubation sowohl in Säure (pH 2.0) als auch in anaerober Umgebung vermindert ist. Die HypF-Mutante war unerwarteterweise in der Lage, H2 zu produzieren. Das legt nahe, daß HypF an der Regulation der Hydrogenase-Synthese beteiligt ist. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, daß H. pylori-Zellen, welche in einer Atmosphäre mit hohem Sauerstoffgehalt wachsen, säuresensibel sind. Dies könnte durch das Fehlen aktiver Hydrogenase bedingt sein. Ob variable Wachstumsbedingungen in verschiedenen Laboratorien differierende Forschungsergebnisse, insbesondere auf dem Gebiet der Säureresistenz von H. pylori, erklären können, muss im Rahmen zukünftiger Arbeiten untersucht werden.

Author dc:creator

• Klönne, Ulf

Contributors dc:contributor

• Bereswill, Stefan

• Urease-Expression
• helicobacter pylori
• urease
• hydrogenase

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