Schneckenschleim für zahlreiche Funktionen

• Antragstellerin: Dr. Franziska Jehle
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 538037785

Schneckenschleim ist ein Biomaterial mit zahlreichen und teilweise antagonistischen Funktionen. Es besteht hauptsächlich aus Wasser sowie Proteinen und Kohlenhydrat-reichen Molekülen und wird von Schnecken als Gleitmittel, Kleber sowie für Verteidigung und zum Schutz verwendet. Bis heute fehlt uns das Verständnis für das Zusammenspiel von Bausteinen, die für diese erstaunliche Vielfalt an Eigenschaften verantwortlich sind sowie für die dabei ablaufenden physikochemischen Mechanismen. Eine vergleichende Analyse aller Mucus Typen einer Schneckenspezies sowie eine ausführliche Material Charakterisierung sind inexistent. Daher ist das Ziel des vorliegenden Antrags, die Schlüsselfaktoren für die beobachteten zahlreichen Funktionen von Schneckenschleim zu identifizieren indem wir fünf verschiedene Schneckenschleim Typen einer einzigen Spezies vergleichen (Cepaea nemoralis). Zunächst werden wir untersuchen, wie die hierarchische Struktur der verschiedenen Schleime sowie Unterschiede in deren Zusammensetzung zu den Materialeigenschaften beitragen, indem wir eine Kombination aus spektroskopischen und mikroskopischen Techniken anwenden (Arbeitspaket 1). Danach werden wir Bausteine aus den verschiedenen Schleimen mittels HPLC isolieren (Arbeitspaket 2). Unser Ziel ist es insbesondere zu bestimmen, wie die An- und Abwesenheit spezifischer Proteine in den verschiedenen Schleimen deren Eigenschaften beeinflussen, da frühere Studien an marinen Schnecken gezeigt haben, dass minimale Veränderungen in der Schleimzusammensetzung einen Wechsel von Adhäsion zu Lubrikation verursachen. Ein Proteomik Workflow wird es uns ermöglichen, Variationen in der Protein-Zusammensetzung der Schleime zu identifizieren und somit Schlüssel Bausteine zu finden (Arbeitspaket 3). Zusätzlich werden wir uns damit befassen, wie die Kohlenhydrat-reichen Moleküle zu den beobachteten Eigenschaften beitragen, da deren Rolle weitestgehend unbekannt ist (Arbeitspaket 3). Basierend auf den Ergebnissen der ersten drei Arbeitspakete, ist es unser Ziel zu untersuchen, wie die Struktur, Zusammensetzung und insbesondere die identifizierten und charakterisierten Bausteine und deren physikochemische Eigenschaften zu den zahlreichen Funktionen von Schneckenschleim beitragen (Arbeitspaket 4). Dafür werden wir uns entweder auf die umfassende Charakterisierung eines einzelnen Schleims fokussieren oder verschiede Schleime vergleichen

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen