Role of extracellular enzymes for the development, maintenance and degradation of biofilms

• Applicant: Dr. Jost Wingender
• Subject Area: Hydrogeology, Hydrology, Limnology, Urban Water Management, Water Chemistry, Integrated Water Resources Management
• Term: from 2002 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5386181

Bisher konnte gezeigt werden, dass Pseudomonas aeruginosa unter Biofilm-Bedingungen extrazelluläre Enzyme bilden und in die Biofilm-Matrix aus extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) sekretiert. Die verfügbar gewordene Genomsequenz von P. aeruginosa erlaubt jetzt eine globale Analyse des EPS-Proteoms. Hierzu sollen die EPS-Proteine mit zweidimensionaler Elektrophorese aufgetrennt und massenspektrometrisch identifiziert werden. Die Sekretion von Enzymen in Membranvesikeln, welche durch Ultrazentrifugation isoliert, biochemisch und immunologisch charakterisiert und elektronenmikroskopisch visualisiert werden, soll ebenfalls untersucht werden. Zur Klärung der Rolle extrazellulärer Enzyme für Aufbau und Abbau von Biofilmen werden zwei Ansätze gewählt: (1) Biofilme werden mit Enzymdefektmutanten angezüchtet, dann biochemisch und mit dem konfokalen Laser-Scanning-Mikroskop charakterisiert; (2) mit Hilfe von Enzym-Reportergen-Fusionen wird die transkriptionelle Regulation der Enzymgene untersucht. Die Biofilme werden auf Agar-Nährmedien und in Durchflusszellen angezüchtet, damit die Kinetik der Bildung extrazellulärer Enzyme und der Biofilm-Bildung bestimmt werden kann.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Dr. Hans-Curt Flemming; Professor Dr. Karl Erich Jaeger