Strukturanalyse von Zellwandkomponenten räuberischer Prokaryoten und lebenszyklusabhängige Proteomcharakterisierung

• Applicants: Professor Dr. Michael Linscheid; Dr. Eckhard Strauch
• Subject Area: Metabolism, Biochemistry and Genetics of Microorganisms ; Veterinary Medical Science
• Term: from 2007 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 30388759

Im Mittelpunkt des Projektes steht die Analyse des Lebenszyklus von räuberischen Bakterien der Ordnung Bdellovibrionales als ein Beitrag zum grundlegenden Verständnis dieser Lebensform. Ziel ist, die molekularen Mechanismen der Interaktion mit den Beutebakterien aufzuklären. Die Resultate dieser Forschung könnten die Entwicklung neuer Bekämpfungsmöglichkeiten von pathogenen Gram-negativen Bakterien, basierend auf dem Arsenal lyrischer Enzyme dieser räuberischen Prokaryoten, möglich machen. Zwei komplementäre Arbeitsansätze werden verfolgt. Erstens sollen die Mechanismen der Beuteerkennung in der extrazellulären Lebensphase analysiert werden; dazu werden die Bestandteile der äußeren Zellmembran mehrerer Bdellovibrionales charakterisiert Der Vergleich soll Hinweise auf die molekulare Strukturen liefern, die von zentraler Bedeutung für die erste Interaktion der Räuber mit den Beuteorganismen sind und zur irreversiblen Anheftung und anschließender Penetration der Beute führt. Dazu sollen die äußeren Membranproteine (¿outer membrane proteins , Omps), LPS, Phospholipide und die Membran-assoziierten Pigmente mit chemisch-analytischen Methoden charakterisiert werden. Parallel dazu müssen detaillierte Informationen über den gesamten Lebenszyklus durch Proteomstudien in Kombination mit genetischen Analysen gewonnen werden. Dazu wird an synchronisierten Kulturen des bestuntersuchten Modellsystems B. bacteriovorus - E. coli die Veränderungen des Proteoms, mit einzelnen Abschnitten des Lebenszyklus korreliert. Zusätzlich sollen die einzelnen Stadien des Lebenszyklus mittels quantitativer Proteinanalytik und Charakterisierung der wichtigsten Proteine und möglicher Protein-Protein-Interaktionen beschrieben werden. Durch gezielte Mutagenese, z.B. durch Inaktivierung (¿knock-out ) der verantwortlichen Gene, wird ihre Bedeutung für den Lebenszyklus untersucht.

• DFG Programme: Research Grants