Arbeitskreis PD Dr. Bernd H. A. Rehm
Molekulare und biochemische Charakterisierung der Alginat-Polymerase aus Pseudomonas
aeruginosa
Im Rahmen des Vorhabens wird die Alginat-Polymerase, das Schlüsselenzym der Alginat-Biosynthese,
aus Pseudomonas aeruginosa identifiziert, gereinigt und molekular charakterisiert. Ein empfindliches
Enzymassay für die Alginat-Polymerase wurde entwickelt, welches die Reinigung des nativen Enzyms
ermöglichen soll. Das gereinigte Enzym soll biochemisch und enzymologisch charakterisiert ewrden. Es
wurden bereits Gene im Alginat-Biosynthese-Gen-Cluster identifiziert, deren Genprodukte vermutlich die
Alginat-Polymerase in der Cytoplasmamembran rekonstituieren. Diese Gene sollen in Escherichia coli,
Pseudomonaden und isogenen Alginat-negativen Mutanten von P. aeruginosa, die kein Alginat bilden,
funktionell exprimiert werden. Dies soll sowohl Hinweise auf die Funktion der Genprodukte als essentielle
Untereinheiten der Alginat-Polymerase liefern als auch die Reinigung dieses Enzyms erleichtern. Die Funktion
der Alginat-Biosynthese bei der Überdauerung bereits differenzierter Biofilme soll evaluiert werden. Die
Entstehung von P. aeruginosa Biofilmen bei der Infektion der Lunge von Cystische Fibrose-Patienten
geht einher mit einer chronischen Infektion, die durch Behandlung mit Antibiotika nicht beseitigt werden kann.
Das Alginat stellt einen wesentlichen Bestandteil der Biofilm-Matrix dar, wobei die Bakterien dieser Matrix
geschützt vor Antibiotika und der Immunabwehr sind.
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