Erschließung und Totalsynthese von neuartigen mikrobiellen Sphingolipid-artigen Signalmolekülen (EXSPHINGO)

• Antragstellerin: Professorin Dr. Christine Beemelmanns
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 288869487

Im Rahmen dieses interdisziplinären Projektes soll die Charakterisierung von chemischen Mediatoren vorangetrieben werden, die eine Schlüsselrolle in Mikroben-Wirts-Beziehungen einnehmen. Primäres Ziel ist die detaillierte chemische und funktionelle Analyse von neuen Sphingo- und Sulfonolipiden, welche aus Bakterien des Bacteroidetes Phylum isoliert wurden. Diese bakteriellen Signalmoleküle induzieren die Zelldifferenzierung und Morphogenese in Salpingoeca rosetta (Choanoflagellate), einem wichtigen Modelorganismus, um die Evolution von Multizellularität zu studieren. Basierend auf neusten Methoden aus den Bereichen der Organischen, Analytischen und Naturstoffchemie werden wir (1) neue, modulare und atomökonomische Totalsynthesen der isolierten Signalmoleküle durchführen, um deren absolute Struktur aufzuklären, (2) funktionalisierte Derivate und Hybridmoleküle synthetisieren, (3) die Isolierung neuer Sphingo- und Sulfonolipide aus ausgewählten Bakterienstämmen vorantreiben, und (4) in Kollaboration die funktionale Analyse der Moleküle in Zell-basierten ökologischen und pharmakologischen Assays durchführen. Unsere Arbeiten tragen dazu bei verschiedene Forschungsschwerpunkte gewinnbringend und nachhaltig mit einander zu verknüpfen. Neue Synthesewege und Methoden sollen ebenso etabliert werden, wie die Totalsynthesen bakterieller Signalmoleküle und deren detaillierte funktionelle Analyse. Längerfristig sollen neue Einblicke in die intrinsischen und ökologischen Funktionen von bakteriellen Sphingolipiden erhalten werden, und Mechanismen aufgedeckt werden, wie Eukaryoten mikrobielle Signalmoleküle wahrnehmen und verarbeiten. Gleichzeitig sollen die Weichen für potentielle Wirkstoffkandidaten gestellt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien, USA
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Rosanna Alegado, Ph.D.; Professor Dominic Campopiano, Ph.D.; Professor Jon Clardy, Ph.D.; Professorin Dr. Nicole King