Zum Inhalt der Seite springen

Finding a peptide drug against MRSA

CMFI PI Friedrich Götz und Postdoktorandin Aparna Viswanathan Ammanath erklären in einem Beitrag für den FEMS Microbiology Blog wie ihre neuesten Forschungsergebnisse dabei helfen könnten MRSA zu bekämpfen.

22.12.2022 CMFI News

(English only) Drug-resistant Staphylococcus aureus strains have become a major global burden due to their high morbidity. Infections are usually treated with broad-spectrum antibiotics that not only kill the pathogen but also many beneficial commensal bacteria. It would therefore be desirable to develop an agent that targets only S. aureus. The study “From a Hsp90 – binding protein to a peptide drug” in microLife describes the identification of such a drug. Aparna Viswanathan Ammanath and Friedrich Götz explain for the FEMS Microbiology Blog how this approach could help us tackle one of the major global challenges.

 

About resistant Staphylococcus aureus

Over the past 30 years, infections have become difficult to treat due to the increasing prevalence of antibiotic resistance mechanisms. Of particular concern are methicillin-resistant S. aureus (MRSA) and multidrug-resistant S. aureus (MDRSA) strains that are spreading worldwide.

Multiple studies in hospitals across the United States and European Union have shown that MRSA is the most common cause of skin and soft tissue infections. MRSA colonization is associated with subsequent infection and increased morbidity and mortality.

Consequently, the economic burden from infections caused by these strains has dramatically increased in both the USA and the European Union/European Economic Area (EU/EEA). To meet this challenge, detailed research into the factors responsible for the spread and epidemiology of MRSA and MDRSA is necessary. If we better understand these factors, we can take specific measures to reduce the spread. The study “From a Hsp90 – binding protein to a peptide drug” in microLife presents a non-antibioticbased approach to reduce the pathogenicity and possibly the spread of MRSA and MDRSA.

 

Identifying surface targets for antivirulence drugs

Almost all bacteria contain bacterial lipoproteins (Lpp) on their cell surface. In Grampositive bacteria, these proteins are anchored to the cytoplasmic membrane and protrude outwards. Here, they uptake nutrients and interact with host cells.

Lpl lipoproteins belong to a class of Lpp, of which the membrane-anchored lipoprotein Lpl1 of S. aureus is a model protein. Upon infection of the host, Lpl1 binds to human Hsp90. This interaction triggers a number of responses in S. aureus such as the increased invasion of epithelial cells, increased formation of filamentous actin (F-actin) and increased virulence.

Hence, the study speculated that blocking this essential interaction could reduce the virulence of S. aureus. In an attempt to identify the Lpl1 domain that interacts with Hsp90, peptides were synthesized that derived from the Lpl1 protein. Two of these peptides, L13 and L15, indeed bound to Hsp90 and Lpl1, while the binding to the parent protein Lpl1 was rather surprising.

When epithelial cells were infected with S. aureus, adding L13 and L15 decreased bacterial invasion, F-actin formation and virulence. It was assumed that the binding of L15 and L13 to both the bacterial ligand Lpl and the host cell receptor Hsp90 prevents the activation of Hsp90.

 

Potentially stopping the global S. aureus spread

While L13 and L15 are unable to prevent S. aureus from growing, treating animals with the peptides in an infection model significantly reduced the pathogenicity of S. aureus.

In this respect, L15 and L13 cannot be considered antibiotics in the true sense of the word but anti-virulence compounds.

Interestingly, the genes for the biosynthesis of the Lpl proteins are present in all S. aureus strains investigated so far. The genes are clustered in a pathogenicity island which appears to be unique in S. aureus and some other pathogenic staphylococcal species. Therefore, the effects of L13 and L15 are limited to these species.

Epidemic and globally spreading S. aureus strains have a particularly high number of lpl orthologous genes. It is tempting to speculate that this gene cluster contributes to the rapid spreading of MRSA and MDRSA. Therefore, the two novel peptide drugs L13 and L15 could be employed to not only decrease S. aureus pathogenicity but also limit the spread of the epidemic strains.

Read the article “From a Hsp90 – binding protein to a peptide drug” by Ammanath et al. (2022).

(Source: FEMS Microbiology Blog) 

 

About the authors

Friedrich Götz holds a Senior-professorship at the University Tübingen, Interfaculty Institute of Microbiology and Infection Medicine (IMIT) and is a member of the Cluster of Excellence 2124 ‘Controlling Microbes to Fight Infections’ (CMFI). His research interest includes the physiology of staphylococci and their interactions with humans.

Aparna Viswanathan Ammanath did her master’s studies at the Amrita Centre for Nanosciences and Molecular Medicine, Amrita University, Kerala, India. She is finishing her PhD in Microbial Genetics at the University Tübingen. Aparna studies mechanisms of new antimicrobial agents and works on new concepts for the development of targeted anti-infectives.

Wissenschaftlicher Kontakt

Prof. em. Dr.  Friedrich  Götz
 

Universität Tübingen
Interfakultäres Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin
Mikrobielle Genetik

friedrich.goetz@uni-tuebingen.de
Webseite

 

Pressekontakt

Leon Kokkoliadis
Medien- und Öffentlichkeitsarbeit

Tel: +49 7071 29-74707
E-Mail: leon.kokkoliadis@uni-tuebingen.de

Ähnliche Artikel

Rotalgen zerstören marine Ökosysteme – Coverstory der Zeitschrift "Science"
22.05.2025 Rotalgen zerstören marine Ökosysteme – Coverstory der Zeitschrift "Science" Pressemitteilung
CMFI geht in die zweite Förderphase
22.05.2025 CMFI geht in die zweite Förderphase CMFI News
Sechs Exzellenzcluster werden in Tübingen gefördert
22.05.2025 Sechs Exzellenzcluster werden in Tübingen gefördert Pressemitteilung
"The silent signals of climate change"
22.05.2025 "The silent signals of climate change" In den Medien

Science

Antibiotikaresistenz: Auf dem Weg zu Medikamenten um Bakterien zu entwaffnen
21.05.2025 Antibiotikaresistenz: Auf dem Weg zu Medikamenten um Bakterien zu entwaffnen Pressemitteilung
"Expert reveals the secret combination for long-term weight loss"
14.05.2025 "Expert reveals the secret combination for long-term weight loss" In den Medien

The Independent

Nadine Ziemert erhält Momentum-Förderungen der Volkswagen-Stiftung
13.05.2025 Nadine Ziemert erhält Momentum-Förderungen der Volkswagen-Stiftung Pressemitteilung
Mikrobielle Invasoren aufhalten: Wissenschaftler entdecken berechenbare Muster bei bakteriellen Invasionen
05.05.2025 Mikrobielle Invasoren aufhalten: Wissenschaftler entdecken berechenbare Muster bei bakteriellen Invasionen CMFI News
"From diet to drugs: what really works for long-term weight loss"
29.04.2025 "From diet to drugs: what really works for long-term weight loss" In den Medien

The Conversation

"Das Malignom und das Mikrobiom" CMFI Podcast Folge 4
14.04.2025 "Das Malignom und das Mikrobiom" CMFI Podcast Folge 4 In den Medien

Inside CMFI Podcast

Neuer Pathoblocker soll Salmonelleninfektion frühzeitig stoppen
11.04.2025 Neuer Pathoblocker soll Salmonelleninfektion frühzeitig stoppen Pressemitteilung
Daniel Petras erhält Mattauch-Herzog Förderpreis
01.04.2025 Daniel Petras erhält Mattauch-Herzog Förderpreis CMFI News
"Neues Laborwerkzeug hilft gegen multiresistente Keime"
26.03.2025 "Neues Laborwerkzeug hilft gegen multiresistente Keime" In den Medien

SWR Kultur

Bastian Molitor bei Deutschlandfunk Kultur Podiumsdiskussion
23.03.2025 Bastian Molitor bei Deutschlandfunk Kultur Podiumsdiskussion In den Medien

Deutschlandfunk Kultur

"Das Mikrobiom" CMFI Podcast Folge 3
17.03.2025 "Das Mikrobiom" CMFI Podcast Folge 3 In den Medien

Inside CMFI Podcast

Werkzeug identifiziert spezifische Viren zur Bekämpfung gefährlicher Bakterien
14.03.2025 Werkzeug identifiziert spezifische Viren zur Bekämpfung gefährlicher Bakterien Pressemitteilung
Call for Applications: FRONTIERS Journalist-in-Residence Programm
10.03.2025 Call for Applications: FRONTIERS Journalist-in-Residence Programm CMFI News
Peter Kremsner erhält den DZIF-Preis für translationale Infektionsforschung 2024
25.02.2025 Peter Kremsner erhält den DZIF-Preis für translationale Infektionsforschung 2024 CMFI News
"Paleomycin: Wiederbelebung eines Urantibiotikums" CMFI Podcast Folge 2
17.02.2025 "Paleomycin: Wiederbelebung eines Urantibiotikums" CMFI Podcast Folge 2 In den Medien

Inside CMFI Podcast

Kann Evolution rückwärts laufen? Nadine Ziemert zu Gast bei Tiny Matters Podcast der American Chemical Society
05.02.2025 Kann Evolution rückwärts laufen? Nadine Ziemert zu Gast bei Tiny Matters Podcast der American Chemical Society In den Medien

Tiny Matters Podcast

Listerien im Darm: Wie unsere Körperzellen mit guter Kommunikation und Teamwork Infektionen bekämpfen
04.02.2025 Listerien im Darm: Wie unsere Körperzellen mit guter Kommunikation und Teamwork Infektionen bekämpfen CMFI News
Über 600 Schülerinnen und Schüler im CMFI Schülerlabor
03.02.2025 Über 600 Schülerinnen und Schüler im CMFI Schülerlabor CMFI News
Die CMFI Graduiertenschule IGIM
31.01.2025 Die CMFI Graduiertenschule IGIM CMFI News
Podcast "Inside CMFI: Potenziale der Mikrobiomforschung"
10.01.2025 Podcast "Inside CMFI: Potenziale der Mikrobiomforschung" In den Medien

Inside CMFI Podcast

CMFI Nikolaus an Universität Tübingen
06.12.2024 CMFI Nikolaus an Universität Tübingen CMFI News
Komplexe Prozesse Visualisieren: Die Biosynthese von Vancomycin
29.11.2024 Komplexe Prozesse Visualisieren: Die Biosynthese von Vancomycin CMFI News
Andreas Kappler ausgezeichnet als einer der meistzitierten Forscher weltweit
28.11.2024 Andreas Kappler ausgezeichnet als einer der meistzitierten Forscher weltweit CMFI News
Transfertag verbindet Forschung und Industrie
20.11.2024 Transfertag verbindet Forschung und Industrie CMFI News
Cell Press 50 Scientists that Inspire: Lisa Maier
18.11.2024 Cell Press 50 Scientists that Inspire: Lisa Maier CMFI News
CMFI bei Netzwerktreffen des BMBF MINT Clusters „MINT me!“
22.10.2024 CMFI bei Netzwerktreffen des BMBF MINT Clusters „MINT me!“ CMFI News
"Wie Mikroben aus Kohlendioxid Vitamine machen"
16.10.2024 "Wie Mikroben aus Kohlendioxid Vitamine machen" In den Medien

Frankfurter Allgemeine Zeitung

"A community-based protocol for the statistical analysis of non-targeted metabolomics data"
10.10.2024 "A community-based protocol for the statistical analysis of non-targeted metabolomics data" In den Medien

Nature - Behind the paper

Fishbowl Diskussion: CMFI im Dialog mit Politik, Wissenschaft und Gesellschaft
07.10.2024 Fishbowl Diskussion: CMFI im Dialog mit Politik, Wissenschaft und Gesellschaft CMFI News
Successful Fourth International CMFI Symposium in Berlin
07.10.2024 Successful Fourth International CMFI Symposium in Berlin CMFI News
Neues Datenwissenschaftliches Tool beschleunigt die molekulare Analyse unserer Umwelt erheblich
07.10.2024 Neues Datenwissenschaftliches Tool beschleunigt die molekulare Analyse unserer Umwelt erheblich Pressemitteilung
Giftgaseinsatz unter Mikroben: Kampf ums Eisen in den Ozeanen der frühen Erde
04.10.2024 Giftgaseinsatz unter Mikroben: Kampf ums Eisen in den Ozeanen der frühen Erde Pressemitteilung
"Sollen Ärzte die Welt oder den Patienten retten?"
02.10.2024 "Sollen Ärzte die Welt oder den Patienten retten?" In den Medien

Südwest Presse

Gemeinsam besser: Resistenz von Darm-Mikrobiom-Gemeinschaften gegen Medikamente
24.09.2024 Gemeinsam besser: Resistenz von Darm-Mikrobiom-Gemeinschaften gegen Medikamente Pressemitteilung
Nadine Ziemert zu Gast im Podcast "Nice Genes" der Genome BC
24.09.2024 Nadine Ziemert zu Gast im Podcast "Nice Genes" der Genome BC In den Medien
Energie zu Vitamin: Mikroben produzieren Folsäure aus einfachen Grundzutaten
12.09.2024 Energie zu Vitamin: Mikroben produzieren Folsäure aus einfachen Grundzutaten Pressemitteilung
"Des chercheurs allemands réussissent à produire des protéines avec des microbes et du gaz"
12.09.2024 "Des chercheurs allemands réussissent à produire des protéines avec des microbes et du gaz" In den Medien

GEO

Neuer Podcast mit Hannes Link und Eric Kemen
10.09.2024 Neuer Podcast mit Hannes Link und Eric Kemen CMFI News
CMFI Mediathek Launch
09.09.2024 CMFI Mediathek Launch CMFI News
Mikrobiom der Nase: Multiresistenten Keimen das Eisen wegnehmen
05.08.2024 Mikrobiom der Nase: Multiresistenten Keimen das Eisen wegnehmen Pressemitteilung
Phagenlysin-Wirkstoff HY-133: Start der klinischen Phase-I
30.07.2024 Phagenlysin-Wirkstoff HY-133: Start der klinischen Phase-I Pressemitteilung
Samuel Wagner zum Prorektor gewählt
25.07.2024 Samuel Wagner zum Prorektor gewählt Pressemitteilung
Nadine Ziemert im "Computomics" Podcast
18.07.2024 Nadine Ziemert im "Computomics" Podcast In den Medien
"Bakterien – Die heimlichen Herrscher der Welt"
13.07.2024 "Bakterien – Die heimlichen Herrscher der Welt" In den Medien

BR

„Lösungen für Probleme der heutigen Zeit“: CMFI Forschende erhalten Technologietransferpreis
04.07.2024 „Lösungen für Probleme der heutigen Zeit“: CMFI Forschende erhalten Technologietransferpreis CMFI News
Neues Tool kartiert mikrobielle Diversität mit noch nie dagewesenen Details
21.06.2024 Neues Tool kartiert mikrobielle Diversität mit noch nie dagewesenen Details Pressemitteilung
Klinische Studie mit innovativem Phagenlysin HY-133 gestartet
11.06.2024 Klinische Studie mit innovativem Phagenlysin HY-133 gestartet Pressemitteilung
"‘Raspberry Mineral’ Could Be Evidence Of Microbial Life On Early Earth And Other Worlds"
04.06.2024 "‘Raspberry Mineral’ Could Be Evidence Of Microbial Life On Early Earth And Other Worlds" In den Medien

Forbes

"LuCa"-Projekt wird durch Else Kröner-Fresenius Stiftung gefördert
16.05.2024 "LuCa"-Projekt wird durch Else Kröner-Fresenius Stiftung gefördert CMFI News
"Medizinische Studien für vulnerable Personen: Medizinethiker Prof. Urban Wiesing"
16.05.2024 "Medizinische Studien für vulnerable Personen: Medizinethiker Prof. Urban Wiesing" In den Medien

BR2

Eisen-Schwefel-Minerale zeugen vom frühesten Leben auf der Erde
15.05.2024 Eisen-Schwefel-Minerale zeugen vom frühesten Leben auf der Erde Pressemitteilung
Direkt in der Nase: Antimikrobielles Peptid bekämpft pathogene Bakterien
08.05.2024 Direkt in der Nase: Antimikrobielles Peptid bekämpft pathogene Bakterien Pressemitteilung
Andreas Peschel im ARD-Podcast „Medizin von morgen“ mit Eckart v. Hirschausen und Katharina Adick
23.04.2024 Andreas Peschel im ARD-Podcast „Medizin von morgen“ mit Eckart v. Hirschausen und Katharina Adick In den Medien

ARD

Peter Loskill erhält Ursula M. Händel Tierschutzpreis der DFG
16.04.2024 Peter Loskill erhält Ursula M. Händel Tierschutzpreis der DFG CMFI News
Ruth Ley erhält Advanced Grant des Europäischen Forschungsrates
11.04.2024 Ruth Ley erhält Advanced Grant des Europäischen Forschungsrates Pressemitteilung
Podcast "Bakterien kontrollieren: Gute Bakterien nutzen, böse bekämpfen"
01.04.2024 Podcast "Bakterien kontrollieren: Gute Bakterien nutzen, böse bekämpfen" In den Medien

Exzellent erklärt

Entschlüsselung neuer Genfunktionen im menschlichen Darmmikrobiom
26.03.2024 Entschlüsselung neuer Genfunktionen im menschlichen Darmmikrobiom CMFI News
Die DFG zu Besuch im CMFI
20.03.2024 Die DFG zu Besuch im CMFI CMFI News
100 Bäume im Südharz gepflanzt
06.03.2024 100 Bäume im Südharz gepflanzt CMFI News
Volkswagen Stiftung fördert Projekt zur Umwandlung von Abfallstoffen in neue Biomaterialien
14.02.2024 Volkswagen Stiftung fördert Projekt zur Umwandlung von Abfallstoffen in neue Biomaterialien CMFI News
Auf der Spur verborgener Mitglieder in Mikrobengemeinschaften
05.02.2024 Auf der Spur verborgener Mitglieder in Mikrobengemeinschaften CMFI News
Cholera-Erreger machtlos gegen eigenes Immunsystem
19.01.2024 Cholera-Erreger machtlos gegen eigenes Immunsystem Pressemitteilung
Neuartiger antibiotischer Wirkstoff aus menschlicher Nase
18.12.2023 Neuartiger antibiotischer Wirkstoff aus menschlicher Nase Pressemitteilung
Unraveling the Impact of Xenobiotics on Gut Microbiota: A High-Throughput Approach under Anaerobic Conditions
13.12.2023 Unraveling the Impact of Xenobiotics on Gut Microbiota: A High-Throughput Approach under Anaerobic Conditions In den Medien

Nature - Behind the paper

"Mikrobiom – Schlüssel zur Gesundheit?"
08.12.2023 "Mikrobiom – Schlüssel zur Gesundheit?" In den Medien

Planet Wissen

The Frankenstein molecule: resurrecting an ancient antibiotic to create antibiotics of the future
30.11.2023 The Frankenstein molecule: resurrecting an ancient antibiotic to create antibiotics of the future In den Medien

Nature - Behind the paper

Ein Antibiotikum auf Zeitreise
30.11.2023 Ein Antibiotikum auf Zeitreise Pressemitteilung
Welche Rolle spielen Darmbakterien bei der Krebsimmuntherapie?
23.11.2023 Welche Rolle spielen Darmbakterien bei der Krebsimmuntherapie? Pressemitteilung
Andreas Peschel zu Gast im Podcast "Zeitfragen" von Deutschlandfunk Kultur
16.11.2023 Andreas Peschel zu Gast im Podcast "Zeitfragen" von Deutschlandfunk Kultur In den Medien

Deutschlandfunk Kultur

"What is the microbiome and where does it come from?"
07.11.2023 "What is the microbiome and where does it come from?" In den Medien

The Naked Scientist

"Wie unsere Nase unsere Immunantwort beeinflusst"
04.11.2023 "Wie unsere Nase unsere Immunantwort beeinflusst" In den Medien

radioeins/RBB

Einzigartiges Nasenmikrobiom
25.10.2023 Einzigartiges Nasenmikrobiom Pressemitteilung
CRISPR maps temperature-sensitive mutations in E. coli
12.10.2023 CRISPR maps temperature-sensitive mutations in E. coli CMFI News
Neue Studie spricht für Remission als Therapieziel beim Prädiabetes
26.09.2023 Neue Studie spricht für Remission als Therapieziel beim Prädiabetes Pressemitteilung
Kartoffeln mit den richtigen Antennen
06.09.2023 Kartoffeln mit den richtigen Antennen Pressemitteilung
Lukas Mager erhält ERC Starting Grant
05.09.2023 Lukas Mager erhält ERC Starting Grant Pressemitteilung
Umweltfreundlichere Bekämpfung von Ölkatastrophen mit Biotensiden
21.07.2023 Umweltfreundlichere Bekämpfung von Ölkatastrophen mit Biotensiden Pressemitteilung
Science2Start-Wettbewerb: Erster Platz für CMFI PIs
14.07.2023 Science2Start-Wettbewerb: Erster Platz für CMFI PIs Pressemitteilung
Khaled Selim erhält FEMS Outstanding Early Career Microbiologist Award
12.07.2023 Khaled Selim erhält FEMS Outstanding Early Career Microbiologist Award CMFI News
Thorsten Nürnberger zum Mitglied der EMBO gewählt
04.07.2023 Thorsten Nürnberger zum Mitglied der EMBO gewählt Pressemitteilung