Nova Acta Leopoldina Band 110 Nummer 377

ist, wenn man das Gesamtproteom eines Bakteriums sichtbar machen will, eine geschickte Kopplung gelbasierter und gelfreier Verfahren erforderlich. Mit Hilfe dieser Kopplung war es uns möglich, für unser Modellbakterium S. aureus etwa 80 % der exprimierten Gene auf Pro- teomebene nicht nur darzustellen, sondern auch zu quantifizieren (BECHER et al. 2009). Es ist sicher sehr schwierig, bakterielle Proteome in einer einzelnen Fraktion abzubilden, eher sollte man gezielt definierte Subproteome getrennt analysieren, eine Verfahrensweise, die gleichzeitig eine erste Sortierung der Proteine ermöglicht (Abb. 5). Die Mehrzahl der durch gelbasierte Verfahren gefundenen zytosolischen Proteine lässt sich auch durch gelfreie Ver- fahren identifizieren, allerdings kommen dann noch einmal so viele hinzu, die sich bisher einem gelbasierten Nachweis entzogen haben, insbesondere solche, die nur in geringen Men- gen in der Zelle vorkommen. Bei der Darstellung des Membranproteoms, zumindest der Pro- teine mit mehr als einer Membranspannungsdomäne, ist man völlig auf gelfreie Verfahren angewiesen. Eine wichtige Fraktion, besonders für pathogene Bakterien, stellen die oberflä- chenassoziierten Proteine dar, die über verschiedene Mechanismen in der Membran (Lipo- proteine) oder der Zellwand (Sortase-verbunden, zellwandassoziiert) verankert sind. In dieser Fraktion finden wir viele Proteine, die als erste mit der Wirtszelle Kontakt aufnehmen und für die Kolonisierung, für die Biofilmbildung oder gar für die Invasion in menschliche Zellen verantwortlich sind. Viele bekannte Virulenzfaktoren sind in dieser Fraktion vorhanden. Die zweite große Gruppe von Virulenzfaktoren wird in den extrazellulären Raum (bei Gram-ne- gativen Bakterien auch oft direkt in die Wirtszelle) sezerniert.Auch diese Proteine, unter denen eine Reihe bekannter, aber auch viele noch unbekannte Virulenzfaktoren zu finden sind, lassen sich durch gelbasierte oder gelfreie Proteomtechniken leicht darstellen. Am Ende muss das Nova Acta Leopoldina NF 110, Nr. 377, 143–165 (2011) Michael Hecker 152 Abb. 5 Auf dem Weg zum Gesamtproteom eines Modellbakteriums – Staphylococcus aureus (aus BECHER et al. 2009)