title: Studies on the induction of adhesion in Escherichia coli and Salmonella Typhimurium by murine SPLUNC1 and LPLUNC1
title: Untersuchungen zur Induktion von Adhäsion bei Escherichia coli und Salmonella Typhimurium durch murines SPLUNC1 und LPLUNC1
Creators: name: Meyer, Torben
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2015
Subjects: Typ 1 Fimbriae
Escherichia coli
SPLUNC1
Bakterielle Adhäsion
LPLUNC1
bacterial adhesion
Medizin, Gesundheit
Typ 1 Fimbrien

description: Die überwiegend in den Atemwegen
      und im Nasenrachenraum exprimierten PLUNCs (palate, lung and
      nasal epithelium clone) gehören zur Familie der LT (lipid
      transfer)/LBP (Lipopolysaccharide binding protein)-Proteine
      und werden in long (L)- und short (S)-PLUNCs (LPLUNC bzw.
      SPLUNC) unterteilt (Bingle und Craven 2002, Bingle et al.
      2004). SPLUNC1 und LPLUNC1 sind die beiden einzigen
      Mitglieder der PLUNC-Proteinfamilie, die in den oberen
      Atemwegen (Trachea und Bronchien) exprimiert sind (Bingle und
      Bingle 2000, Bingle et al. 2010). In dieser Arbeit wurde der
      Einfluss dieser beiden Proteine auf die Adhäsion
      verschiedener gramnegativer Bakterien untersucht. Hierzu
      wurden rekombinant in Insektenzellen exprimiertes murines
      SPLUNC1 und LPLUNC1 in einem Kristallviolett-Adhäsionstest
      eingesetzt. Es konnte gezeigt werden, dass die getesteten
      PLUNC-Proteine bei den meisten Klebsiella pneumoniae-Isolaten
      sowie bei Serratia marcescens Adhäsion inhibieren. Bei
      Salmonella Typhimurium und Escherichia coli kommt es dagegen
      in Anwesenheit von mSPLUNC1 oder mLPLUNC1 zu einer Induktion
      von Adhäsion über Typ 1 Pili. Ein möglicher Rezeptor für die
      PLUNC-Proteine auf der Oberfläche der Bakterien ist LPS, da
      eine Zugabe von exogenem LPS im Adhäsionstest die Induktion
      von Adhäsion inhibiert. Weiterhin wurde durch Verwendung
      verkürzter Proteinvarianten gezeigt, dass die
      Adhäsion-induzierende Domäne von mSPLUNC1 am C-Terminus des
      Proteins lokalisiert ist. Zur Identifikation von bakteriellen
      Genen, die an der Induktion von Adhäsion durch die
      PLUNC-Proteine beteiligt sind, wurde eine Sammlung von S.
      Typhimurium-Zufallsmutanten im Kristallviolett-Adhäsionstest
      anlaysiert. Die Ergebnisse dieses Screenings sprechen für
      eine wichtige Rolle der Sensorkinase ArcB bei der Ausbildung
      von Typ 1 Pili. Um in zukünftigen Studien mSPLUNC1 auf
      Proteinebene zu detektieren und zu quantifizieren, wurden ein
      monoklonaler α-mSPLUNC1-Antikörper und ein polyklonales
      α-mSPLUNC1-Antiserum erzeugt. Auf Grundlage dieser beiden
      Antikörper wurde dann ein Sandwich-ELISA etabliert, der eine
      Quantifizierung von mSPLUNC1 bis zu einer Nachweisgrenze von
      500 pg/ml ermöglicht.
description: The PLUNC (palate, lung and nasal
      epithelium clone)-proteins are primarily expressed in the
      airways and the nasopharynx. They belong to the LT (lipid
      transfer)/LBP (Lipopolysaccharide binding protein)-protein
      family and are subdivided into long (L)- and short (S)-PLUNCs
      (Bingle and Craven 2002, Bingle et al. 2004). SPLUNC1 and
      LPLUNC1 are the only members of the PLUNC-protein family
      which are expressed in the upper airways (trachea and
      bronchia, Bingle und Bingle 2000, Bingle et al. 2010). In
      this study the influence of these two proteins on the
      adhesion of different gram-negative bacteria was
      investigated. For this reason, recombinant murine SPLUNC1 and
      LPLUNC1 from insect cells was used in a crystal
      violet-adhesion assay. It was shown that the tested
      PLUNC-proteins inhibit adhesion of most Klebsiella
      pneumoniae-isolates and of Serratia marcescens. In Salmonella
      Typhimurium and Escherichia coli, however, adhesion by type 1
      pili was induced in the presence of mSPLUNC1 or mLPLUNC1. A
      possible receptor for PLUNC-proteins on the bacterial surface
      is LPS, as addition of exogenous LPS inhibits induction of
      adhesion in the adhesion assays. By the use of truncated
      variants of SPLUNC1 it was shown that the adhesion inducing
      domain is located at the protein's C-terminus. To identify
      genes involved in the PLUNC-induced adhesion a collection of
      random S. Typhimurium mutants was analyzed in the context of
      a crystal violet-adhesion assay. The results of this
      screening indicate an important role of the sensorkinase ArcB
      in the formation of type 1 pili. To detect and quantify
      mSPLUNC1 in following studies a monoclonal
      α-mSPLUNC1-antibody and a polyclonal α-mSPLUNC1-antiserum
      were generated. Based on these two antibodies a
      Sandwich-ELISA was established that allows quantification of
      mSPLUNC1 with a detection limit of 500 pg/ml.