Die Gesellschaft für Biochemie und Mikrobiologie (GBM) hat Dr. Thomas Wollert für seine herausragende Doktorarbeit im Bereich Strukturbiologie am Braunschweiger Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) geehrt. In Mosbach wurde dem Nachwuchsforscher, welcher nun am National Institute of Health in den USA arbeitet, der mit 1500 € dotierte Bayer-Schering-Pharmapreis für die beste Promotion des vergangenen Jahres verliehen. In seiner Arbeit hat sich Wollert mit dem Bakterium Listeria monocytogenes und dessen Fähigkeit zur Infektion von Darmzellen beschäftigt. Die bemerkenswerten Forschungsergebnisse wurden unter anderem im renommierten Fachjournal „Cell“ veröffentlicht.
Das Bakterium Listeria monocytogenes kann beim Menschen zu einer Darminfektion und Hirnhautentzündung führen. Für Mäuse ist es dagegen völlig harmlos. Grund hierfür ist ein Protein auf der Oberfläche des Bakteriums, das so genannte Internalin (kurz: InlA). Wenn das Bakterium an die menschliche Darmschleimhaut andockt, wird mit diesem Protein ein Mechanismus in der Wirtszelle ausgelöst, der für die Aufnahme des Erregers sorgt. Dabei muss das InlA sein Zielmolekül auf der Oberfläche der menschlichen Darmzellen binden. In der Maus erkennt das In1A sein Zielmolekül jedoch nicht. Die Darmzellen werden nicht infiziert.
Thomas Wollert hat in seiner Arbeit die Gründe für diese Immunität der Mäuse gegen Listerien untersucht. Dafür hat er zwei Aminosäure-Bausteine des InlA ausgetauscht und auf diese Weise seine dreimdimensionale Struktur geringfügig verändert. Das veränderte InlA erkannte daraufhin das Zielmolekül auf den Darmzellen der Maus. Die Folge war eine Infektion der Mauszellen mit Listerien. Damit konnte er das Durchbrechen der Artenbarriere im Labor simulieren, wie es in der Natur zufällig bei vielen Krankheiten auftritt: Krankheitserreger werden vom Tier auf den Mensch übertragbar. In seiner Arbeit ist Wollert hingegen den anderen Weg gegangen, vom Menschen auf die Maus.
Für die Erforschung solcher Änderungen in der Wirtsspezifität wurde Wollerts Arbeit von einem Expertengremium der Promotionspreis zugesprochen, welcher von der Bayer-Schering Pharma gestiftet wurde. GBM-Präsident Alfred Wittinghofer bezeichnet Wollerts Arbeit als „wegweisend und brillant von der Methode, vom Ansatz und der Bedeutung für das Thema“. Die Prinzipien, nach denen Krankheitserregern die Artenbarriere durchbrechen, sind bei vielen Infektionskrankheiten noch unbekannt. Wollerts Arbeit trage viel zum Verständnis des so genannten „Host-switching“ bei.
Originalartikel:
T. Wollert, B. Pasche, M. Rochon, S. Deppenmeier, J. van den Heuvel, A. Gruber, D. Heinz, A. Lengeling, W.-D. Schubert. Extending the host range of Listeria monocytogenes by rational protein design. Cell 2007, June 1, Vol. 129, Issue 5, pp. 891-902
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