Charakterisierung und Manipulation neuer Depsipeptidbiosynthesen aus Cyanobakterien

• Antragstellerin: Professorin Dr. Elke Dittmann-Thünemann
• Fachliche Zuordnung: Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie ; Pharmazie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 250370498

Die Naturstoff-basierte Wirkstoffforschung hat sich in den letzten Jahrzehnten vor allem auf vier Substanzklassen konzentriert: Terpene, Alkaloide, Polyketide und nichtribosomale Peptide. Seit einigen Jahren ist eine weitere Naturstoffklasse in den Fokus des Interesses gerückt: Ribosomal synthetisierte und posttranslational modifizierte Peptide (RiPPs).Wir konnten bereits das große biotechnologische Potential einer RiPP-Familie, der Microviridine, für die Entwicklung von Inhibitoren verschiedener Serinproteasen aufzeigen. Die Limitierung der vorhandenen Microviridin-Manipulationsplattform ist jedoch die bislang strikte Ringgröße der Peptide, die eine breitere Anwendung und die Herstellung maßgeschneiderter Depsipeptide ausschließt. Mit bioinformatischen Methoden konnten wir weitere Depsipeptidbiosynthesewege in Cyanobakterien vorhersagen, für die wir unterschiedliche Ringgrößen vermuten. Wir wollen die Produkte dieser bislang kryptischen Biosynthesewege mit Hilfe verschiedener "Genomic Mining"-Techniken charakterisieren. Wir wollen weiterhin die Faktoren untersuchen, die die Ringgröße determinieren und dabei vor allem das "Leader"-Peptid untersuchen. Wir streben an, mindestens eins der neuartigen Peptide in E.coli zu produzieren und mit rationalen und Zufalls-Ansätzen zu manipulieren. Wir wollen gezielt die Bioaktivitäten der Peptide untersuchen und ein "High-Throughput Screening"-Verfahren für die Analyse von Peptidbibliotheken entwickeln. Das umfassende Ziel des Projektes ist die Etablierung einer Plattform für das maßgeschneiderte Design zyklischer Depsipeptide.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen