SFB 766:
Die bakterielle Zellhülle: Struktur, Funktion und Schnittstelle bei der Infektion
Fachliche Zuordnung
Medizin
Biologie
Chemie
Förderung
Förderung von 2007 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 32152271
Die bakterielle Zellhülle bestimmt Form, Oberflächeneigenschaften und Permeabilität der Bakterien. Außerdem dient sie als eine Barriere, über die Bakterien mit anderen Zellen und der Umwelt interagieren und kommunizieren. Die Zellhülle hat zentrale Aufgaben in der bakteriellen Physiologie, der Ausbildung der Zellgestalt, bei Transportprozessen und der Resistenz gegen Antibiotika. Bei pathogenen Erregern spielt sie eine zentrale Rolle bei Infektionen und bei Immunreaktionen. Forschungen in den letzten Jahren zeigten nun, dass die Zellhülle keine statische Struktur darstellt, sondern dass sie auch wichtige Funktionen in der Zelldifferenzierung, der Zellteilung und der Zell-Zell-Kommunikation besitzt. Außerdem ist sie in allen Stadien der Erkennung, Interaktion und Antwort bei der Wechselwirkung zwischen Bakterien und Wirt beteiligt. Der Sonderforschungsbereich hat ganz wesentlich zu der neuen Einschätzung der Rolle der bakteriellen Zellhülle beigetragen und hat sich zum Ziel gesetzt, unser Verständnis der bakteriellen Zellhülle weiter zu vertiefen. Die Untersuchungen gliedern sich in zwei eng vernetzte Teilbereiche A und B. Das zentrale Thema im Teilbereich A wird die Synthese, der Umsatz und die chemische Zusammensetzung von Peptidoglykan, Lipiden und Glykopolymeren in verschiedenen Bakterien sein. Außerdem wird der Transport von Molekülen und Signalen über die Zellhülle untersucht. Diese Arbeiten werden entscheidende Einblicke in die dynamische Struktur und die Funktion der bakteriellen Zellhülle liefern. Der Teilbereich B konzentriert sich auf die Rolle von Zellhüllenbestandteilen bei der Wirt-Pathogen-Interaktion und bei Infektionsprozessen. Ein Schwerpunkt bildet die Untersuchung von Zellhüllenproteinen, die mit eukaryotischen Wirtszellen interagieren, sowie von Erkennungsprozessen durch das Immunsystem von Menschen, Mäusen und Pflanzen. Zur Untersuchung wird der interdisziplinäre Verbund ein vielfältiges Methodenspektrum einsetzen, das unter anderem mikrobielle Zellbiologie, Molekulargenetik, Biochemie und Informatik umfasst. Unser Verständnis der bakteriellen Physiologie und der Pathogenität vertiefen und dazu beitragen, neue antibiotische Substanzen, Impfstoffe und Diagnostika zu entwickeln, mit denen innovative Vorsorgemaßnahmen und Behandlungsstrategien zur Bekämpfung von Infektionen möglich sein werden.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Abgeschlossene Projekte
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A01 - Interactions and Reactions of Murein Biosynthetic Enzymes
(Teilprojektleiterin
Bertsche, Ute
)
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A02 - Regulation und Aktivitäten des Streptomyces Sporenwandsynthese-Komplexes (SSSC)
(Teilprojektleiter
Muth, Günther
;
Wohlleben, Wolfgang
)
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A03 - Selbstschutzmechanismen in Aktinomyceten, die Antibiotika produzieren, welche in die Peptidoglykan-Biosynthese eingreifen
(Teilprojektleiterin
Stegmann, Ph.D., Efthimia
)
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A05 - Influx und Efflux neuer Aminocoumarin-Antibiotika durch die bakterielle Zellhülle
(Teilprojektleiter
Gust, Bertolt
;
Heide, Lutz
)
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A06 - Exkretion zytoplasmatischer Proteine (ECP) bei Staphylokokken
(Teilprojektleiter
Götz, Friedrich
)
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A07 - Bistabile Expression von sekundären Zellwandpolymeren: Zugrundeliegende Mechanismen und Rolle für die Virulenz
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Weidenmaier, Christopher
;
Wolz, Christiane
)
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A08 - Synthese und Translokation von Phospholipiden durch bakterielle UPF0104-Proteine
(Teilprojektleiter
Peschel, Andreas
)
-
A09 - Rational design of bacterial glycosyltransferase inhibitors
(Teilprojektleiter
Kohlbacher, Oliver
)
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A10 - Die bakterielle Zellhülle als eine Zielstruktur für Dermcidin
(Teilprojektleiterin
Schittek, Birgit
)
-
A11 - Struktur und Biogenese von Zell-Zell-Verbindungen in vielzelligen Cyanobakterien
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Forchhammer, Karl
;
Maldener, Iris
)
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A12 - Inhibitoren der Zellwand-assoziierten Enzyme MraY und SPase I: Studien zum Wirkmechanismus
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Grond, Stephanie
;
Gust, Bertolt
)
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A13 - Aufklärung des einzigartigen DNA-Translokationsapparates myzelialer Streptomyceten durch biochemischer Analysen und bildgebenden Verfahren in Echtzeit
(Teilprojektleiter
Muth, Günther
)
-
A14 - Bakteriophagen - Wirts Interaktionen an der Zellhülle Gram-positiver Bakterien
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Goerke, Christiane
;
Peschel, Andreas
;
Xia, Guoqing
)
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A15 - Abbau und Wiederverwertung des Peptidoglykan-Teichonsäure-Komplexes der Gram-positiven Zellwand
(Teilprojektleiter
Mayer, Christoph
)
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A16 - Die Funktion von Typ 1 Sekretionssystemen bei der Bildung der speziellen Zellwand von Heterozysten
(Teilprojektleiterin
Maldener, Iris
)
-
A17 - Räumliche und zeitliche Organisation von Peptidoglycansynthese und Zellteilung
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Brötz-Oesterhelt, Heike
;
Sass, Peter
)
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B01 - Die Biogenese von Autotransporter-Adhäsinen Gram-negativer Enteropathogene
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Autenrieth, Ingo Birger
;
Schütz, Monika
)
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B03 - Functional analysis of the BadA-dependent host cell interaction of Bartonella henselae
(Teilprojektleiter
Kempf, Volkhard A. J.
)
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B04 - Struktur und Evolution von Proteinfibern auf der bakteriellen Zelloberfläche
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Hernandez Alvarez, Birte
;
Lupas, Andrei N.
)
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B05 - Structure and Function of Bacterial Cell Wall Proteins
(Teilprojektleiter
Stehle, Thilo
)
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B06 - Physiological effects of staphylococcal peptidoglyans on host cells
(Teilprojektleiter
Lang, Florian
)
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B07 - Einfluss von bakteriellen Effektoren auf die PGN-Perzeption in Pflanzen
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Gust, Andrea A.
;
Nürnberger, Thorsten
)
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B08 - Informationsfluss über die bakterielle Zellmembran via Adenylatcyclasen
(Teilprojektleiter
Schultz, Joachim E.
;
Stehle, Thilo
)
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B09 - Struktur-Funktion Beziehungen der durch zwitterionische Zellwand-Polymere vermittelten immunmodulatorischen Prozesse
(Teilprojektleiter
Weidenmaier, Christopher
)
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B10 - Alternative Autotransport-Mechanismen: C-terminaler Autotransport
(Teilprojektleiter
Linke, Dirk
)
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B11 - Biogenese von Aussenmembranproteinen in evolutionärem Kontext
(Teilprojektleiter
Rapaport, Doron
)
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B14 - Analyse der Assemblierung bakterieller Typ III Sekretionssysteme
(Teilprojektleiter
Wagner, Ph.D., Samuel
)
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B15 - Analyse von Anheftungsmechanismen als Voraussetzung für die T3SS vermittelte Toxin-Injektion in Wirtszellen
(Teilprojektleiter
Autenrieth, Ingo Birger
;
Oesterhelt, Filipp
)
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B16 - Mechanismen der polaren Lokalisation und Assemblierung des Wirtszell-spezifischen Typ VI Sekretionssystems
(Teilprojektleiterin
Schwarz, Sandra
)
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Z01 - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs
(Teilprojektleiter
Wohlleben, Wolfgang
)
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Z02 - Strukturanalyse von Zellwand-Proteinkomponenten
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Bertsche, Ute
;
Macek, Boris
;
Stehle, Thilo
)