Sekundärmetabolite in Amöben-Bakterien Interaktionen (SMABI)

• Antragsteller: Professor Dr. Pierre Stallforth
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 388472265

Naturstoffe stellen für die Entwicklung neuer Antiinfektiva, Immunmodulatoren oder Zytostatika eine wertvolle Quelle strukturell vielfältiger Leitstrukturen dar. Aufgrund des großen Bedarfs an potenten Therapeutika wurde die Suche nach neuen bioaktiven Naturstoffen auf unerforschte ökologische Nischen ausgeweitet. Insbesondere interagierende mikrobielle Gemeinschaften weisen eine beachtliche Diversität an produzierten Naturstoffen auf. Dies ist unter anderem auf das außerordentliche Biosynthesepotential von Mikroorganismen zurückzuführen, welche die synthetisierten Sekundärmetaboliten nutzen, um mit anderen Organismen zu kommunizieren, neue Habitate zu besiedeln oder um Nähstoffe zu akquirieren. Eine besonders wichtige Rolle spielen diese sezernierten Sekundärmetaboliten bei mikrobiellen Abwehrmechanismen. Bakterien sind unentwegt einer Vielzahl an Feinden ausgesetzt: Bakteriophagen infizieren und töten Bakterien; Amöben, Nematoden und Insekten können sich von Prokaryoten ernähren und konkurrierende Bakterienstämme kämpfen um die gleichen Ressourcen. So haben Bakterien hocheffektive Abwehrmechanismen entwickelt, um auf diesem Schlachtfeld zu überleben. Da die Abwehr oder Tötung der Kontrahenten sehr effiziente Methoden sind, um sich in diesem Umfeld durchzusetzen, verfügen viele Bakterien über die Fähigkeit eine Reihe an Toxinen auszuschütten, die selektiv gegen den Feind gerichtet sind. Amöben sind in besonderem Maße schädliche und ubiquitäre Fressfeinde, die ganze Bakterienreservoire dezimieren. Die Protozoen üben somit einen enormen Selektionsdruck auf Bakterien aus, welcher die Entwicklung von bakteriellen Verteidigungsmechanismen begünstigt. Im vorgestellten Projekt untersuchen wir die Interaktion zwischen bakterienfressenden Amöben und Bodenbakterien. Wir sind insbesondere an bakteriellen Sekundärmetaboliten interessiert, die Bakterien vor dem Fraßdruck schützen. Dieses Vorhaben soll die Entdeckung neuer - potentiell antiinfektiver - Naturstoffe ermöglichen sowie Einblicke in deren Biosynthese, Struktur-Wirkungsbeziehung und biologische sowie ökologische Funktion liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen