Verbundprojekt: Erschließung neuer bakterieller Produzenten in artenreichen Habitaten Indonesiens - ANoBIn -; Teilvorhaben: Isolierung und Charakterisierung antiinfektiver Sekundärmetabolite aus Cyanobakterien

Ziel des Gesamtvorhabens ist die Gewinnung bisher unbekannter Mikroorganismen mit der Fähigkeit zur Synthese neuer Antiinfektiva aus indonesischen Habitaten. Dazu soll eine Forschungspipeline für die Detektion und Isolierung der Mikroorganismen sowie die nachfolgende Wirkstoffsuche etabliert werden. Das Teilprojekt der Universität Tübingen fokussiert dabei auf Cyanobakterien, die aus geeigneten Umweltproben gewonnen, charakterisiert und konserviert werden. Nach einem chemischen und biologischen Screening werden interessante Stämme im größeren Maßstab kultiviert. Aus diesen Kulturen werden die bioaktiven Sekundärmetabolite isoliert, in der Struktur aufgeklärt und biologisch charakterisiert. Die Arbeiten des Teilprojekts sind auf Cyanobakterien fokussiert. Cyanobakterien sind als Produzenten einer Vielfalt von Sekundärmetaboliten mit biologischen Aktivitäten anerkannt, aber im Vergleich zu anderen Bakteriengruppen schlechter charakterisiert. Zunächst werden Cyanobakterienstämme aus terrestrischen und aquatischen Habitaten isoliert und im kleinen Maßstab (40 ml) kultiviert. Die isolierten Stämme werden in Sammlungen hinterlegt und in gemeinsamen Datenbanken dokumentiert. Nach einem initialen chemischen und Bioaktivitäts-Screening auf antiinfektive Wirkungen (antibakteriell, antimykotisch, antiviral; sowohl phänotypische als auch Target orientierte Assays) werden aussichtsreiche Stämme im größeren Maßstab (bis 20 l) kultiviert. Extrakte der Medien/Biomassen werden bioaktivitätsgeleitet fraktioniert, um die aktiven Metabolite in reiner Form zu erhalten. Die Strukturen der Verbindungen werden mit Hilfe analytischer Methoden (insb. hochauflösende Tandemmassenspektrometrie und Kernresonanzspektroskopie) aufgeklärt, und die Substanzen werden biologisch charakterisiert. Die interessantesten Produzentenstämme werden sequenziert und mit Hilfe bioinformatorischer Tools wie z.B. antiSMASH analysiert, um Hinweise zur Biosynthese der biologisch aktiven Verbindungen zu erhalten.