Biosynthese von GPD-D-Rhamnose bei Pseudomonas aeruginosa - Suche nach Targets für neuartige Antiinfektiva

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Das GRAM-negative Bakterium Pseudomonas aeruginosa ist ein gefürchteter Sepsiskeim sowie für chronisch-letale Lungeninfektionen bei Mukoviszidose-Patienten verantwortlich. Der Erreger bildet zwei Typen chemisch differenter Lipopolysaccharide (A- und B-band LPS). Im Verlauf einer Infektion gehen B-band LPS auf der Zelloberfläche verloren und A-band LPS werden zum Hauptantigen. Sie sind wichtige Virulenzfaktoren und beeinflussen die hoher Resistenz des Erregers gegenüber Chemotherapeutika. Ziel des vorgestellten Projekts ist die Isolierung und Charakterisierung unkonventioneller Targets als Basis für die Entwicklung von neuartigen Antiinfektiva. Hierzu soll die Biosynthese der wichtigsten Kohlenhydrat-Vorstufe von A-band LPS, GDP-D-Rhamnose, bei Ps. aeruginosa untersucht werden. D-Rhamnose ist ein sehr seltener Zucker, der vermutlich aus GDP-D-Mannose bereitgestellt wird. Genetische Analysen deuten auf die Existenz zweier Enzyme (Dehydratase und Reductase) hin, die für die Synthese von GDP-D-Rhamnose verantwortlich sind. Beide Enzyme sollen gereinigt und umfassend charakterisiert werden. Hierzu wird eine völlig neue HPLC-MS Analysenmethode für das putative Intermediat GDP-4-Keto-6-desoxy-D-mannose entwickelt und die Struktur durch NMR-Spektroskopie aufgeklärt. Für beide Enzyme werden praktikable Assays entwickelt, die deren Präparation und die Suche nach potenten Inhibitoren ermöglichen.