Zum Inhalt der Seite springen

Neuer Bioreporter-Ansatz erhöht Chancen auf Entdeckung unbekannter bioaktiver Verbindungen

30.03.2021 CMFI News

Eine große Herausforderung in der heutigen Naturstoffforschung ist das schnelle Identifizieren und Ausschließen bereits bekannter Substanzen, um Kapazitäten für die Erforschung neuer Wirkstoffe zu schaffen. Für eine rationale Wirkstoffoptimierung ist es notwendig, zeitnah Informationen über die Bioaktivität und Wirkungsweise (“mode of action”: MOA) zu erhalten. So kann man sich früher auf die Isolierung von Verbindungen mit unbekannter Wirkungsweise konzentrieren und die Chancen, eine bisher unbekannte bioaktive Verbindung zu entdecken, sind erhöht.

Diese Annahme war für die Exzellenzcluster CMFI-Forscherin Heike Brötz-Oesterhelt und ihr Team der Anstoß, ein neues Bioreporter-Set zu entwickeln. Das Team von Stephanie Grond, ebenfalls Forscherin im Exzellenzcluster CMFI, unterstützte die Proof-of-Concept-Studie mit modernster chemischer Analytik. Das Projekt wurde in Kooperation mit der Forschungsgruppe von Yvonne Mast am Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen durchgeführt. Die Studie wurde maßgeblich vom Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) finanziert.


Der neuentwickelte Ansatz generiert MOA-Informationen bereits im Primärscreening für bioaktive Verbindungen eines bestimmten Stammes, ohne dass eine anfängliche Substanzanreicherung oder -aufreinigung erforderlich ist. Die Methode ist kostengünstig, unkompliziert und eignet sich für die direkte Untersuchung von auf Agar gezüchteten Produzentenstämmen. Sie funktioniert entlang der gesamten Aufreinigungspipeline, also mit Kulturüberständen, Extrakten, Fraktionen und Reinsubstanzen.

In Kombination mit hochauflösenden Methoden der chemischen Analytik fügt die Bioreporter-Technologie dem Screening- und Aufreinigungsprozess eine neue Dimension hinzu, die die Identifizierung von antibakteriellen Verbindungen erleichtert und beschleunigt. Ein kleiner Teil einer Agarplatte mit einem Produzentenstamm ergibt oft genug Material, um eine bekannte Verbindung zu identifizieren. So lässt sich dieser Stamm depriorisieren.

Der Bioreporter-Ansatz hilft auch zu erkennen, ob ein Produzentenstamm mehr als ein Antibiotikum synthetisiert oder ob ein einzelner Wirkstoff mehr als einen MOA besitzt. Er informiert sofort über den gehemmten Stoffwechselweg und ermöglicht so die Auswahl gezielter Folgeassays zur Aufklärung der molekularen Zielstruktur.

Publikation:

Wex K W, Saur J S, Handel F, Ortlieb N, Mokeev VKulik A, Niedermeyer T H J, Mast Y, Grond S, Berscheid A, Brötz-Oesterhelt H.
Bioreporters for direct mode of action-informed screening of antibiotic producer strains.
CellChemBio (2021), doi: 10.1016/j.chembiol.2021.02.022.

Pressekontakt

Leon Kokkoliadis
Medien- und Öffentlichkeitsarbeit

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

Auf der Suche nach Expert*innen?

Unsere CMFI PIs sind führende Wissenschaftler*innen ihrer Disziplinen. Sie können sie gerne direkt kontaktieren.

CMFI Mitglieder

Falls Sie Hilfe beim Finden der passenden Ansprechpartner*in brauchen, helfen wir Ihnen gerne.

Ähnliche Artikel

Entschlüsselung neuer Genfunktionen im menschlichen Darmmikrobiom
26.03.2024 – 26.03.2024 Entschlüsselung neuer Genfunktionen im menschlichen Darmmikrobiom 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

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

radioeins/RBB