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Interaktionen von Typ A Streptococcus Proteinen mit menschlichen Plasma-Proteinen

Wieso Typ A Streptococcen?

Gruppe A Streptococcus pyogenes (GAS) ist ein für den Menschen spezifisches Pathogen; es ruft vielfältige Erkrankungen hervor, von lokalen bis zu invasiven Infektionen. Es ist bekannt, dass GAS Halsschmerzen (Pharyngitis), aber auch lebensgefährliche und ernste Infektionen auslösen kann, wenn es in die Blutbahn gelangt. Dies kann dann zu einer Sepsis führen.
Um eine solche Sepsis unter Kontrolle zu bringen, reagiert unser Immunsystem dann mit der Freisetzung verschiedener Effektoren.
Läuft diese Antwort des Immunsystems aus dem Ruder, kann dies zu Entzündungen verschiedenster Körperteile und somit zu Sepsis führen. Eine schwerwiegende Sepsis kann dann einen septischen Schock auslösen, welcher den Kreislauf so sehr beansprucht.

Laut einer Studie im Lancet (Rudd et.al. Januar, 2020)erkranken jährlich 48.9 Millionen Menschen an Sepsis und eine von fünf Erkrankungen, also circa 11 Millionen führen zum Tod durch diese Infektion. Dies zeigt deutlich, dass Sepsis, wie auch Krebs oder andere Erkrankungen eine ernsthafte Bedrohung für die menschliche Gesundheit darstellt.

 

Fakten zu GAS:

Der Haupt-Virulenzfaktor in GAS ist das M Protein. M-Proteine sind in der äußeren Membran verankert und ragen 500 Å aus dieser heraus. Sie sind in parallelen alpha-Helices angeordnet und bilden so eine dichte, fibrilläre Hülle um die Bakterien. M-Proteine können des Weiteren auch von der Außenmembran freigegeben werden.  Da das M-Protein eine hypervariable Region aufweist, lassen sich verschiedene GAS Serotypen an ihm ausmachen. Basierend auf den verschiedenen M Proteinen, sind bis heute etwa 220 unterschiedliche GAS Serotypen beschrieben.

 

Meine Aufgab

Ich führe meine Forschung am Biomedical Center (BMC) der Universität Lund in Prof. Johan Malmströms Forschungsgruppe durch. Das Projekt meiner Doktorarbeit baut auf dem oben beschriebenen, tödlichen Pathogen auf. In meiner Forschung schaue ich mir an, welche Faktoren zum Überleben dieser Bakterien im humanen Blutstrom beitragen. Um zu verstehen, wie diese Bakterien im Blut überleben, konzentriere ich mich auf die Protein-Protein Interaktion des M-Proteins mit Blutplasma. Hierzu verwende ich hauptsächlich eine Methode namens Massenspektroskopie. Die Massenspektroskopie basiertes Proteomics kann dazu verwendet werden Proteine aus verschiedensten Proben zu identifizieren. Aufgrund der verschiedenen M-Protein Typen, habe ich einige M-Protein Typen herausgesucht, mit denen ich arbeite. Ich habe diese M Proteine rekombinant hergestellt und gereinigt. Die Proteinreingung habe ich 2019 während meines “Secondments” in Oslo, in der Forschungsgruppe von Prof. Dirk Linke vorgenommen. Um Interaktionspartner im Blutplasma zu finden, nutze ich die gereinigten M Proteine in “Pull down” Experimenten. Nachdem ich interagierende Proteine im “pull down” Experiment vom Rest der Probe separiert habe, analysiere ich die Interaktionspartner mittels Massenspektroskopie, um die Interaktionspartner möglichst sicher zu identifizieren

Öffentlichkeitsarbeit:

Im Februar 2020 hatten wir für eine Woche Bachelor und Master Studierende in unserer Forschungsgruppe zu Gast. Ich habe den Studierenden dabei geholfen „pull down“ Experimente durchzuführen, Proben vorzubereiten und ihnen das Massenspektrometer und seine Funktion erklärt. Des Weiteren habe ich letzte Woche einen Vortrag zu meinem Thema gehalten und dabei mit Forschern aus verschiedenen Gruppes unserer Abteilung geredet.

 

Lund hat eine wundervolle Kathedrale in der Innenstadt -Lunds „Domkyrka“. Es gibt auch einige Strände in der Nähe. Hier findet ihr noch einige Bilder, die ihr genießen könnt, bis ihr selbst einmal Nach Lund kommt, um sie bald selbst zu genießen.

Ich freue mich auf den Besuch des ViBrANT teams in Lund!!