Synthese neuer Siderophore zur Untersuchung der Porengröße transmembraner Siderophor-Rezeptoren und Entwicklung von neuen Siderophor-Konjugaten für die Diagnose von Infektionen mit gramnegativen Bakterien

• Antragsteller: Professor Dr. Philipp Klahn
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 418299168

• Erstellungsjahr: 2022

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen des Projektes konnte ein Enterobactin-Derivat sowie korrespondierende Reporter-Molekül-Konjugate entwickelt werden, welche zu neue Erkenntnisse für die Aufnahme-Kriterien von Enterobactin-spezifischen Siderophore-Rezeptoren in E. coli und P. aeruginosa eingesetzt wurden. Ferner gelang die Synthese korrespondierender Siderophor-Wirkstoff-Konjugate mit gesteigerter antimikrobieller Aktivität gegen Gram-negative Bakterien. In einem weitere Arbeitspaket gelang die Entwicklung von neuartigen Amino-TML-Systemen. Zusätzlich wurde auf Basis dieser Systeme ein Turn-On-Fluorophore entwickelt mit welchem sich physiologische Konzentrationen des wichtigen Redox-Botenstoffes H2S in lebenden Zellen per Fluoreszenzmikroskopie verfolgen lassen. Weitere Nitro-Reduktase und Azo-Reduktase responsive TML-Einheiten wurden bereits synthetisiert, die Erprobung steht allerdings noch aus. Für weitere potentiell Nitro-Reduktase-responsive Cy7-NIR-Fluorophore konnten Synthesevorläufer entwickelt werden, deren finale Umsetzung und Evaluierung zeitnah untersucht werden soll.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Biomimetic enterobactin analogue mediates iron-uptake and cargo transport into E. coli and P. aeruginosa, Chem. Sci. 2021, 12, 10179-10190
  Zscherp, Robert; Coetzee, Janetta; Vornweg, Johannes; Grunenberg, Jörg; Herrmann, Jennifer; Müller, Rolf & Klahn, Philipp
  
• Masked amino trimethyl lock (H2N-TML) systems: new molecular entities for the development of turnon fluorophores: and their application in hydrogen sulfide (H 2S) imaging in human cells, Chem. Eur. J. 2021, 28, e202103525
  Jimidar, Claire Cheyenne; Grunenberg, Jörg; Karge, Bianka; Fuchs, Hazel Leanne Sarah; Brönstrup, Mark & Klahn, Philipp
  
• Advances in the synthesis of enterobactin, artificial analogues and enterobactin-derived antimicrobial drug conjugates and imaging tools for infection diagnosis, Synthesis 2022
  Klahn, Philipp; Zscherp, Robert & Jimidar, Claire C.