Molekulare Untersuchung und strukturelle Korrelation der bakteriziden Wirkung von Lantibiotika durch Einsatz kombinierter Biosensortechniken

• Applicants: Professor Dr. Gerd Bendas; Professor Dr. Hans-Georg Sahl
• Subject Area: Pharmacy
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 48062523

Lantibiotika sind ribosomal synthetisierte Peptide grampositiver Bakterien, die eine antibiotische Aktivität gegen klinisch relevante grampositive Bakterien entfalten. Nisin, der wichtigste Vertreter der Typ A Lantibiotika, besitzt unterschiedliche molekulare Mechanismen der antibiotischen Aktivität. Sowohl die Hemmung der Zellwandbiosynthese als auch eine Porenbildung in der bakteriellen Membran basieren auf der Targetierung der Zellwandvorstufen Lipid I und Lipid II. In dem Projekt soll an planaren Modellmembranen die Lantibiotikawirkung durch Kombination zweier Biosensortechniken, Quarzmikrowaage und Cyclische Voltammetrie, erstmals isoliert in die sich bedingenden Einzelprozesse Targetbindung und anschließende Porenbildung in Echtzeit analysiert werden. Erfolgreiche Untersuchungen zum Nisin sollen auf eine Reihe von Lantibiotika übertragen und strukturell korreliert werden. Mit der erstmaligen Bestimmung kinetischer Bindungskonstanten der Lantibiotika an Lipid I und Lipid II und der elektrochemischen Verfolgung der Porenbildung und deren Illustrierung durch Atomic Force-Mikroskopie kann die molekulare Grundlage der bakteriziden Wirkung umfassend charakterisiert werden. Der tiefere Einblick in die molekulare Lantibiotikawirkung und deren strukturelle Korrelation soll Beiträge zu Gewinnung neuer Antibiotika leisten.

• DFG Programme: Research Grants