SFB 617:  Molekulare Mechanismen der epithelialen Abwehr

• Fachliche Zuordnung: Biologie
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5485085

Wir möchten ergründen, warum wir erstaunlicherweise von den auf Körperoberflächen ständig präsenten Mikroorganismen nicht infiziert werden und auf welche Weise Körperoberflächen - unabhängig von spezialisierten Abwehrzellen des Immunsystems - in der Lage sind, Infektionen aktiv zu verhindern. Schwerpunkte liegen daher in der detaillierten Analyse antimikrobiell wirksamer epithelialer Peptide und Proteine des Süßwasserpolypen, des Menschen (insbesondere der Haut, des Gastrointestinaltraktes und der Lunge), des Rindes und der Maus. Es werden sowohl konstitutiv produzierte, mehr oder weniger breit wirkende antimikrobielle Peptide sowie weitere, erst durch Kontakt mit Pathogenen induzierbare antibiotische Peptide analysiert. Die von pathogenen Mikroorganismen produzierten Induktoren antimikrobiell wirkender Peptide sowie Faktoren, die in Epithelzellen Entzündungsmediatoren induzieren oder aus inaktiven Vorstufen aktive Peptidantibiotika generieren, sollen strukturell charakterisiert werden. Insbesondere soll das Induktionsspektrum dieser "Pathogen-assoziierten Moleküle" in verschiedenen Epithelzellen untersucht werden. Darüber hinaus sollen biophysikalische und physikalisch-biochemische Untersuchungen an rekombinant hergestellten antibiotischen Peptiden Aufschluss über die Wirkmechanismen der Abtötung unterschiedlicher Mikroorganismen geben. Wir erhoffen neue Erkenntnisse zu natürlichen Abwehrstrategien gesunder Körperoberflächen und damit auch neue Ansätze zum Verständnis lokal begrenzter epithelialer Infektionen, insbesondere der Haut, des Atmungstraktes, des Darms sowie der Harnwege. Ein wichtiges Ziel dieses Sonderforschungsbereichs soll es sein, körpereigene Peptidantibiotika einer therapeutischen Nutzung zugänglich zu machen. Aufgrund ihres völlig anderen Wirkmechanismus könnten diese antibiotischen Peptide mit Wahrscheinlichkeit eine echte Alternative zu klassischen Antibiotika in der Bekämpfung antibiotika-resistenter Mikroorganismen bieten. Die Suche nach induzierbaren Peptidantibiotika sowie das Auffinden von Molekülen, die von Pathogenen freigesetzt werden und von Erkennungsstrukturen der Epithelzellen erkannt werden und die Freisetzung antibiotischer Peptide, aber nicht proentzündlicher Zytokine anregen, lassen neue Konzepte einer "Stärkung" des angeborenen epithelialen Abwehrsystems erwarten.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

• A01 - Molekulare Mechanismen der epithelialen Abwehr im stammesgeschichtlich alten Vielzeller Hydra (Teilprojektleiter Bosch, Thomas C. G. )
• A02 - Untersuchungen zur Rolle neuer antimikrobieller Peptide der menschlichen Haut (Teilprojektleiter Schröder, Jens-Michael )
• A03 - Bedeutung von humanen epithelialen RNasen für die Infektionsabwehr (Teilprojektleiter Harder, Jürgen )
• A04 - Bakterielle Pathogen-assoziierte Moleküle als Induktoren der Synthese epithelialer antimikrobieller Peptide des Menschen (Teilprojektleiter Schröder, Jens-Michael )
• A06 - Mikrobielle Proteasen als Induktoren der antimikrobiellen Abwehr der Haut (Teilprojektleiter Wiedow, Oliver )
• A07 - In vivo Regulation von physikalischer und chemischer Hauptbarriere in der epithelialen Abwehr von Mikroorganismen (Teilprojektleiter Proksch, Ehrhardt )
• A08 - Funktion von Matrixmetalloproteinasen in epidermalen Aufbau- und Abwehrmechanismen und bei der Regulation der Aktivität von antimikrobiellen Peptiden (Teilprojektleiter Sedlacek, Radislav )
• A09 - Strukturaufklärung antimikrobieller Peptide und Proteine mit Hilfe der NMR-Spektroskopie (Teilprojektleiter Grötzinger, Joachim )
• A12 - Die Aktivierung humaner Bronchialepithelzellen durch bakterielle Zellwandbestandteile und CpG-Oligonukleotide: Rezeptoren, Signalübertragung und Freisetzung von Mediatoren (Teilprojektleiter Heine, Holger ;  Ulmer, Artur Jochen )
• A13 - Bedeutung von antimikrobiellen Peptiden im menschlichen Gastrointestinaltrakt (Teilprojektleiter Arlt, Alexander ;  Kiehne, Karlheinz )
• A15 - Untersuchungen zur Bedeutung epithelialer antimikrobieller Peptide im bovinen Milchdrüsengewebe (Teilprojektleiter Kalm, Ernst ;  Looft, Christian )
• A16 - Rolle von Gamma-T-Lymphozyten in der epithelialen Abwehr (Teilprojektleiter Kabelitz, Dietrich )
• A17 - Biophysikalische Untersuchungen zur Lipidspezifität membranaktiver antimikrobieller Peptide/Proteine der epithelialen Abwehr (Teilprojektleiter Seydel, Ulrich )
• A18 - Molekulare Basis der epithelialen Abwehr in den wirbellosen Modellorganismen (Teilprojektleiter Leippe, Matthias )
• A19 - Aufklärung der NOD-ähnlichen-Resistenzprotein (Hs1-1pro1) initiierten Signaltransduktion in Arabidopsis thaliana (Teilprojektleiter Cai, Daguang )
• A20 - Funktionelle Charakterisierung der NOD Proteine NOD3 und 27: Bedeutung für die immunologische Barrierefunktion des Darmes und die Pathophysiologie chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen (Teilprojektleiter Rosenstiel, Ph.D., Philip Caspar )
• A21 - Regulation der Expression epidermaler antimikrobieller Peptide durch ultraviolette Strahlung (Teilprojektleiter Schwarz, Thomas )
• A22 - In vitro- und in vivo-Untersuchungen zur Bedeutung antimikrobieller Peptide im Bewegungsapparat (Teilprojektleiter Mentlein, Rolf ;  Varoga, Deike )
• A23 - Die Rolle antimikrobieller Peptide bei der COPD (Teilprojektleiter Heine, Holger ;  Lange, Christoph )
• A24 - Epitheliotrope Funktionen des T-zellulären Zytokins IL-26 und seines Rezeptors (Teilprojektleiter Fickenscher, Helmut )
• Z01 - Empfindlichkeitsteste zur Identifikation humaner antimikrobieller Peptide (Teilprojektleiter Podschun, Rainer )
• Z02 - Rekombinante Synthese humaner antimikrobieller Peptide und Proteine (Teilprojektleiter Grötzinger, Joachim ;  Harder, Jürgen )
• Z03 - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Schröder, Jens-Michael )

• Antragstellende Institution: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
• Beteiligte Institution: Forschungszentrum Borstel; Leibniz Lungenzentrum
• Sprecher: Professor Dr. Jens-Michael Schröder