Institute Research Program I:
 
Pathogenicity Factors of Entamoeba histolytica
 
 
 
 
 
 
 
Models of the tertiary structures generated for amoebapores and NK-lysin using the genetic algorithm. The predicted folds of amoebapore A, amoebapore C, and NK-lysin I are shown as ribbon illustrations of the Ca-backbones. Disulphide bonds are marked in white.  
The graphics were drawn using the RASMOL program (for more information see abstract Dandekar and Leippe).
Zusammenfassung des Koordinators
 

Das „Amöbenproramm“ des Instituts besteht seit 1988. Es befaßt sich mit einer Vielzahl von Aspekten bezüglich der Biologie und Pathogenität von Entamoeba histolytica

Während des zurückliegenden Jahres wurden die Arbeiten über Funktionen von E. histolytica fortgesetzt, die für die Gewebezerstörung als wichtig erachtet werden. Eine dieser Funktionen besteht in der ungeheuren Kapazität der Amöben, menschliche Zellen zu lysieren. Der zugrundeliegende Mechanismus wurde daher weitergehend charakterisiert. Dabei zeigte sich, daß der durch E. histolytica induzierte Zelltod Kalzium-unabhängig erfolgt und bedingt ist durch Nekrose der Zielzellen und weniger durch Apoptose. Zusätzlich wurde die Struktur und Funktion von Amöbapore, dem wohl wichtigsten zytolytischen Molekül der Amöben, weiterführend analysiert, wie in den nachfolgenden Berichten ausführlich dargestellt wird. 

Andere Arbeiten beschäftigten sich mit dem Mechanismus der erworbenen Komplementresistenz von E. histolytica. Unter normalen Kulturbedingungen sind Trophozoiten von E. histolytica empfindlich gegenüber humanem Komplement, erwerben aber in Anwesenheit von Humanserum Komplementresistenz. Durch Analyse subtraktiver cDNA-Banken, in denen Transkripte komplementresistenter E. histolytica angereichert waren, konnte ein Gen identifiziert werden, das für eine mögliche ATPase kodiert. Im Vergleich zu Amöben, die unter Standardbedingungen gehalten werden, ist die Expression dieses Enzyms bei Kultivierung in Gegenwart von Humanserum um ein Vielfaches erhöht. 

Nach einer Gewebsinvasion benötigen die Amöben nicht nur eine Resistenz gegen den Angriff durch das menschliche Komplementsystem, sondern müssen sich auch gegenüber erhöhten Mengen von Wasserstoffperoxyd (H2O2) schützen. Allerdings konnten entsprechende Enzyme wie Katalasen oder Peroxidasen in E. histolytica bisher nicht nachgewiesen werden. Unsere Arbeiten führten jetzt zur Identifizierung eines ungewöhnlichen Proteins aus E. histolytica, welches in der Lage ist, H2O2 zu neutralisieren. Für diese Reaktion wird ein zweites Molekül der Amöben benötigt, das als Wasserstoffdonor fungiert. 

Ein wichtiger Schritt, um funktionelle Genetik in E. histolytica zu betreiben, war die Entwicklung eines adaptierten, Tetracyclin-induzierbaren Vektorsystems, das eine präzise kontrollierte Expression transfizierter Gene in den Amöben erlaubt. 

Fortschritte wurden auch erzielt in der Entwicklung einer Vakzine gegen die Amöbiasis. Es wurde ein Epitop auf dem 170-kDa Oberflächenlektin von E. histolytica identifiziert, bestehend aus nur 25 Aminosäureresten, das in der Lage ist, einen Antikörper-vermittelten Schutz vor einer invasiven Amöbiasis zu erzeugen.
 

Egbert Tannich
 
 

 
Staff 

Privatdozent Dr. Egbert Tannich, Molecular Biology (Coordinator) 
Dr. Iris Bruchhaus, Molecular Biology 
Dr. Frank Ebert, Parasitology 
Dr. Lutz Hamann, Molecular Biology 
Prof. Dr. Rolf D. Horstmann, Molecular Biology 
Privatdozent Dr. Matthias Leippe, Molecular Biology 
Dr. Hannelore Lotter, Molecular Biology 
Dr. Thomas Marti, Molecular Biology 
 

Doctoral Students 

Jörg Andrä 
Otto Berninghausen 
Simone Hick 
Thomas Jacobs 
Symi Richter 
Britta Urban 
 

Support Staff 

Claudia Benkert 
Heidrun Buß 
Martin Denart 
Birgit Förster 
Kerstin Jackisch 
Rosa Nickel 
Frauke Ruhe 
Jürgen Sievertsen 
Monika Söder 
Wenke Stoltenberg 
Thorsten Thye 
Britta Weseloh