Strukturbiologie von Infektion und Immunität

Abteilung Strukturbiologie von Infektion und Immunität

Dr. Erec Stebbins

Abbildungen bakterieller Virulenzfaktoren, der mit Hilfe von Kristallen gewonnenen Beugungsmuster und der Elektronendichte (sichtbar als blaues Gittermuster), die als Basisdaten für das chemische Modell eines Moleküls dienen.
© dkfz.de

Unsere Abteilung erforscht die molekularen Grundlagen verschiedener Erkrankungen des Menschen. Wir interessieren uns dabei insbesondere für mikrobiell verursachte Krankheiten sowie für Erkrankungen, die im Zusammenhang mit der Entstehung von Krebs stehen. Dabei folgen wir einem von unten nach oben gerichteten sogenannten „bottom-up“ Forschungsansatz und nutzen die Röntgenkristallografie als grundlegendes Werkzeug, um pathogene Proteine und ihre Interaktion mit Wirtsstrukturen auf molekularer Ebene zu untersuchen.

Ein Großteil unserer Arbeit konzentriert sich bisher auf die bakterielle Pathogenese. Wir untersuchen dabei insbesondere Bakterien, die spezielle Protein-Abgabesysteme nutzen – sogenannte „Injektosomen“, oder „molekulare Spritzen“ – um damit eukaryotische Zellen mit bakteriellen Faktoren zu infizieren und die Biochemie des Wirts dadurch zu ihrem Vorteil zu modifizieren. Viele dieser Faktoren sind Genotoxine oder Stoffe mit nachweislich negativen Auswirkungen auf onkogene Wachstumsregulationsfaktoren in den Zellen.

Weiterhin ist Trypanosoma brucei, der parasitäre Erreger der afrikanischen Schlafkrankheit, Gegenstand unserer Untersuchungen. T. brucei entzieht sich wiederholt der Immunantwort seines Wirtsorganismus, indem der Parasit ständig verschiedene genetische Varianten seines VSG-Oberflächenproteins miteinander austauscht. Durch diese quasi in Echtzeit ablaufende Veränderung seiner extrem dicht mit VSG bedeckten Zelloberfläche bietet er dem Immunsystem auf molekularer Ebene keine kontinuierlich wiedererkennbare Struktur. Wir nutzen strukturbiologische Methoden, um die Dynamik dieses gegenseitigen Anpassungsprozesses zwischen Immunsystem und Pathogen zu untersuchen. Langfristig wollen wir Musterbeispiele aufzeigen, wie pathogene Zelltypen auf molekularer Ebene einer Erkennung und Abwehr durch das Immunsystem entgehen. Wir hoffen anhand dieser Erkenntnisse andere Studien, die sich in der Folge zum Beispiel mit Mechanismen der Immunevasion im Bereich der Krebsforschung beschäftigen, anzustoßen.

Kontakt

Dr. Erec Stebbins
Strukturbiologie von Infektion und Immunität (D160)
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg
Tel: +49 6221 42-1380

Ausgewählte Publikationen

  • D. Nesic, L. Buti, X. Lu, and C.E. Stebbins. (2014) “Structure of the Helicobacter pylori CagA Oncogene Bound to the Human Tumor Suppressor Apoptosis-stimulating Protein of p53-2 (ASPP2).” Proc Natl Acad Sci Jan 28;111(4):1562-7
  • R.Q. Notti, S. Bhattacharya, M. Lilic, and C.E. Stebbins. (2015). “A common assembly module in injectisome and flagellar type III secretion sorting platforms.” Nat. Commun. May 21;6:7125 doi: 10.1038/ncomms8125. PMID: 25994170
  • J. Pinger, D. Nešic, L. Ali, F. Aresta-Branco, M. Lilic, S. Chowdhury, H-S. Kim, J. Verdi, J. Raper, M.A.J. Ferguson, F. N. Papavasiliou, C.E. Stebbins. Nature Microbiol. (2018). “African trypanosomes evade immune clearance by O-glycosylation of the VSG surface coat." Nat Microbiol. Aug;3(8):932-938. doi: 10.1038/s41564-018-0187-6. Epub 2018 Jul 9. PMID: 29988048
  • F. Aresta-Branco, E. Erben, F.N. Papavasiliou, C.E. Stebbins. (2019) "Mechanistic Similarities between Antigenic Variation and Antibody Diversification during Trypanosoma brucei Infection." Trends Parasitol. 2019 Apr;35(4):302-315. doi: 10.1016/j.pt.2019.01.011. Epub 2019 Feb 28. PMID: 30826207
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