Identifikation, Genexpressionsanalyse und funktionelle Charakterisierung von Peptidasen von Entamoeba histolytica (Schaudinn, 1903)

Die Amöbiasis wird durch die Infektion mit dem humanpathogenen Protozoon E. histolytica hervorgerufen und ist neben Malaria und Schistosomiasis eine der häufigsten Parasitosen in tropischen und subtropischen Gebieten. Während der Infektion besiedelt der Parasit über einen längeren Zeitraum asymptomatisch den Darm. In Einzelfällen kommt es zu einem invasiven Verlauf mit klinischen Manifestationen (Amöbenkolitis, Amöbenleberabszess (ALA)). Bislang konnten nur wenige Moleküle beschrieben werden, die mit der Invasion des Erregers assoziiert sind. Im Besonderen wurden einem Adhärenzlektin, porenbildenden Peptiden (Amoebapores) sowie einigen Peptidasen eine Funktion bei der Pathogenese zugeschrieben. Im ersten Teil der Arbeit wurde die Beteiligung ausgewählter Cysteinpeptidasen (CPs) an pathologischen Prozessen untersucht. Dabei wurde erstmalig die unter Kulturbedingungen stark synthetisierte Peptidase EhCP-A1 berücksichtigt. Für EhCP-A1 konnte weder eine Beteiligung an der Zytopathogenität in vitro noch an der ALA-Bildung im Mausmodell nachgewiesen werden. Darüber hinaus wurde für EhCP-A5 gezeigt, dass diese Peptidase neben seinen bereits bekannten pathogenen Eigenschaften zusätzlich das Fehlen weiterer Pathogenitätsfaktoren kompensieren kann. In amoebapore a-defizienten Amöben, die in vivo keine ALAs induzierten, führte die Überexpression von EhCP-A5 zur Bildung von Abszessen, die erneut die Größe von Wildtyp-induzierten ALAs erreichten. Die Überexpression des unter Kulturbedingungen schwach exprimierten Gens ehcp-a4 war ebenfalls erfolgreich, allerdings wurde keine Beteiligung des entsprechenden Proteins an in vitro-Invasionsprozessen nachgewiesen. Im zweiten Teil der Arbeit wurde aufgrund von Datenbankanalysen gezeigt, dass im Genom von E. histolytica insgesamt 86 Peptidasegene vorliegen, weit mehr als bislang angenommen wurde. Diese Daten dienten als Grundlage für die Erstellung eines Mikroarrays zur umfassenden Untersuchung der Transkription von Peptidasegenen. Es wird vermutet, dass sowohl bei der Pathogenität von E. histolytica als auch bei dem Überleben des Parasiten im menschlichen Wirt neben Peptidasen Amoebapores und enzymatische Antioxidantien eine wichtige Rolle spielen. Aus diesem Grund wurde eine Auswahl entsprechender Gene in die Mikroarraystudien integriert. In einem ersten Schritt wurde das Expressionsprofil des Referenzisolates HM-1:IMSS unter Standardkulturbedingungen ermittelt. Die bekannte starke Expression von ehcp-a1, -a2 und -a5 konnte