Bischoff Project
Carbon catabolism-affecting factors have been shown in many bacteria to influence virulence and pathogenesis. We recently identified the catabolite control protein A (CcpA) in Staphylococcus aureus, which is thought to be the major regulator of carbon catabolite repression (CCR) in Gram-positive bacteria. During the first funding period, we could show that the deletion of this regulator affected carbon metabolism, virulence determinant production, and infectivity of this pathogen. Aim of the second funding period of this project is now the characterization of the regulatory control of this DNA-binding protein in S. aureus, its impact on infections that are frequent in diabetic patients, and its role in persistence within its host. We will also try to identify the transcriptional changes that occur during the early adaptation processes of S. aureus within its host, and we are planning to characterize further carbon metabolism-affecting regulators of this organism, such as CitR, Hpr, and CodY. The proposed work will yield detailed insights into metabolic processes that are effective within S. aureus and its host during invasion and persistence, and into regulatory circuits that link carbon metabolism and virulence in this pathogen.
Für eine Reihe pathogener Mikroorganismen konnte bereits gezeigt werden, dass verschiedene den Kohlenstoffkatabolismus-beeinflussende Faktoren einen deutlichen Effekt auf die Virulenz und Pathogenese dieser Organismen haben. Wir haben vor Kurzem das Kohlenstoffkatabolismus-Kontrollprotein A (CcpA), den wahrscheinlich wichtigsten Regulator der Kohlenstoff-Katabolt-Repression in Gram-positiven Mikroorganismen, in Staphylococcus aureus identifiziert. Im Rahmen der ersten Förderperiode konnten wir zeigen, dass die Deletion dieses Regulators in S. aureus sowohl den Kohlenstoffmetabolismus, als auch die Expression von Virulenzfaktoren sowie die Infektiosität dieses Pathogens beeinflusst. Ziel des Fortsetzungsantrags ist es nun, die Regulation dieses DNA-Bindeproteins in S. aureus im Detail zu untersuchen und seine Bedeutung bei der intrazellulären Persistenz des Pathogens in humanen Zellen zu bestimmen. Des Weiteren soll die Bedeutung von CcpA bei der Entstehung von Infektionen, die häufig in Diabetikern auftreten, ermittelt werden. Weiteres Ziel des Folgeantrags ist es, Veränderungen im Transkriptom von S. aureus zu identifizieren, die während des Übergangs von der Kolonisation zur Infektion auftreten. Ebenso planen wir, eine Reihe weiterer, den Kohlenstoffmetabolismus in diesem Organismus beeinflussender Faktoren wie CitR, Hpr und CodY, zu charakterisieren. Die hier vorgeschlagenen Arbeiten sollen dazu beitragen, einen tieferen Einblick in die metabolischen und regulatorischen Prozesse zu gewinnen, die während der Infektion und intrazellulären Persistenz von S. aureus in seinem Wirt aktiv sind, und inwiefern diese die Infektiosität dieses Erregers beeinflussen.
Publikationen:
2011
Sadykov MR, Hartmann T, Mattes TA, Hiatt M, Jann NJ, Zhu Y, Ledala N, Landmann R, Herrmann M, Rohde H, Bischoff M, Somerville GA. CcpA coordinates central metabolism and biofilm formation in Staphylococcus epidermidis. Microbiology 157:3458-68.
2012
Leiba J, Hartmann T, Cluzel ME, Cohen-Gonsaud, Delolme F, Bischoff M, Molle V. A novel mode of regulation of the Staphylococcus aureus catabolite control protein A (CcpA) mediated by Stk1 phosphorylation. J. Biol. Chem. 287:43607-19.
