swissTB award 2010
Dr. Claudia Sala
Wie aus der Genomsequenz des Tuberkuloseerregers Mycobacterium tuberculosis (Mtb) abzulesen ist, besitzt dieses Bakterium ein komplexes Netzwerk von über hundert Proteinen, die an der transkriptionellen Regulation von Mtb beteiligt sind. Um tieferen Einblick in das Zusammenspiel der verschiedenen Gene in Mtb zu erhalten, haben wir im Rahmen des Europäischen FP6 Programms „New Medicins for Tuberculosis (NM4TB)“ die Technik der „Chromatin-Immunoprezipitierung und Microarray-Hybridisierung (ChIP on chip)“ für die Anwendung an Mycobakterien adaptiert.
Das Prinzip dieser Technik besteht aus der enzymatischen Quervernetzung (crosslinking) von Regulationsproteinen und den von ihnen gebunden spezifischen DNA-Abschnitten. Durch Immunoprezipitierung von ausgewählten Regulationsproteinen und anschließender Microarray-Hybridisierung können spezifisch angereicherte DNA-Fragmente auf der Genomkarte identifiziert und eingetragen werden. Gemeinsam mit Resultaten von genomweiten Transkriptomanalysen können diese „Chip und chip” Daten dann für die Erstellung globaler Genexpressionkarten verwendet werden.
Die prinzipielle Anwendbarkeit dieser Methode wurde mittels einer Studie des Proteins BlaI (Rv1846c) gezeigt. Dieses Protein ist an der Resistenzentwicklung gegen Beta-Lactam-antibiotika beteiligt. Unsere Versuche haben ergeben dass BlaI eine Gruppe von Genen reguliert, zu welchen auch blaI selbst und mehrere ATP-synthase kodierende Gene gehören. Diese Resultate zeigten somit eine unerwartete Verknüpfung von Beta-Lactam induzierter Zellwandschädigung und ATP-produktion auf.
Weiters habe ich im Rahmen des NM4TB Programs an der Erprobung des neuen erfolgversprechenden Anti-Tuberkulose Moleküls Benzothiazinone (BTZ) mitgearbeitet. Meine Arbeit hat sich dabei besonders auf Versuche mit nicht-replizierenden Mycobakterien bezogen. Die dabei erhaltenen Daten haben gezeigt, dass BTZ eine starke antibiotische Wirkung gegen aktiv wachsende, sich teilende Tuberkelbazillen besitzt, währenddessen eine Aktivität gegen nicht-replizierende Bakterien nicht zu beobachten war. Diese Resultate bestätigen somit dass die bakterizide Aktivität von BTZ hauptsächlich gegen den metabolisch aktiven Prozess der Arabinan Synthese gerichtet ist.
Publikation
Genome-wide regulon and crystal structure of BlaI (Rv1846c) from Mycobacterium tuberculosis.
Claudia Sala1, Ahmed Haouz2, Frederick A. Saul2, Isabelle Miras2, Ida Rosenkrands3, Pedro M. Alzari2 and Stewart T. Cole1
1Global Health Institute, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, CH-1015 Lausanne, Switzerland, 2Institut Pasteur, Département de Biologie Structurale et Chimie (URA 2185 CNRS), 75724 Paris, France, 3Department of Infectious Disease Immunology, Statens Serum Institut, Artillerivej 5, DK-2300 Copenhagen S,
Denmark