BMBF- Cluster Biokatalyse2021 (P24)
Laufzeit: 3 Jahre
Start: 01.07.2008
In Kooperation mit PD Dr. Michael Kleine, Planton GmbH, Kiel und
Prof. Dr. Johannes F. Imhoff, Institut für Meereswissenschaften IFM-GEOMAR, Kiel
Zielsetzung
Antimikrobielle Peptide (AMPs) bilden eine Klasse von antibiotischen Substanzen mit einem breiten Wirkspektrum gegen Gram-negative und Gram-positive Bakterien, Pilze und enkapsierte Viren. In dem vorliegenden Vorhaben soll das in dieser Hinsicht noch weitgehend unbearbeitete marine Habitat erschlossen werden, um AMPs aus marinen Mikroorganismen zu isolieren. Im Rahmen des Projektes soll die biologische Aktivität von AMPs untersucht, die chemische Struktur aufgeklärt sowie die Gene für ihre Biosynthese und deren Regulation molekularbiologisch untersucht werden. Schließlich sollen Wege zur Produktion und Vermarktung der Substanzen etabliert werden. Dabei steht die Suche nach antibiotisch wirksamen Substanzen für den Bereich der Kosmetik, der Nahrungsmittelindustrie und des Pflanzenschutzes im Fokus der Arbeiten.
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Aktuelle Ergebnisse
Insgesamt wurden 581 Mikroben-Isolate von Fischhäuten und aus marinen Sedimenten isoliert, charakterisiert und konnten als Stammkulturen angelegt werden. 544 Isolate wurden in Bioassays gescreent und 290 relevante Isolate auf antimikrobielle Aktivität und NRPS selektiert. Für die weitergehende Isolierung und Charakterisierung von antimikrobiellen Peptiden wurden davon 26 Isolate verwendet. Mittlerweile konnten 4 AMPs mit antibakterieller Aktivität und 1 AMP mit cytotoxischer Wirkung gegen eine humane Leberzellkarzinomzelllinie isoliert werden. Darüber hinaus wurden 13 ribosomale AMP Kandidatengene identifiziert. Die AMPs und die AMP-Kandidatengene stammen aus zwei Bakterienisolaten (Streptomyces champavatii „PP-C42“ und Bacillus subtilis subsp. spizizenii „PP-gt P20b“), dessen Genome im Rahmen des Projektes P24 sequenziert wurden. Die Sequenzierung wurde mit der Solexia-high-throughput Strategie durchgeführt (Abb. 1).