Entwicklung von Inhibitoren und Assays der Intracellular Adhesin (IcaAD)-Glucosaminyltransferase zur Unterdrückung der Biofilmbildung als Pathogenitätsfaktor bei S. epidermidis

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Biofilme sind sesshafte Gemeinschaften von Mikroorganismen an Oberflächen. Es ist bekannt, dass Koagulase-negative Staphylokokken an den Oberflächen von Biomaterialien adhärieren und sich mit einer schützenden, vielschichtigen Schleimschicht (Biofilm) umgeben. Die Fähigkeit, einen solchen Biofilm ausbilden zu können, ist eine wichtige Voraussetzung für die Entstehung von chronischen Staphylokokkeninfektionen. In Kooperation mit der AG Götz konnte gezeigt werden, dass die interzelluläre Adhäsion des biofilm-bildenden S. epidermidis eindeutig mit der Expression von PIA (polysaccharide intercellular adhesin), einem auf der Zelloberfläche lokalisierten N-AcetylglucosaminPolymer, korreliert ist. Die Entwicklung von Inhibitoren der PIA-Biosynthese als neuem, vielversprechenden Angriffsort für Wirkstoffe ist bisher kaum untersucht worden. Im Rahmen der DFG-Forschergruppe sollen tiefere Einblicke in die Struktur und Funktion der PIA-synthetisierenden Glucosaminyltransferasen IcaA und IcaD (intracellular adhesin) gewonnen werden. Aus diesem Ansatz sollen Inhibitoren entwickelt werden, die die Oligomerbildung und damit die Fähigkeit zur Biofilmbildung von N-Acetylglucosamin unterdrücken. Diese Inhibitoren sollen ausgehend von N-Acetylglucosamin als Leitstruktur synthetisiert werden. Vorrangig mit massenspektrometrischen Methoden (HPLC-ESIMS/FTICR-MS), aber auch mit Farbreaktionen werden quantifizierbare Assays für die Enzymreaktion entwickelt.