Biochemische Charakterisierung der Glycosyltransferase WbpL von Pseudomonas aeruginosa als potentielles Target für neue Antiinfektiva

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Lipopolysaccharide (LPS) sind wichtige Virulenzfaktoren, die in der Zellwand Gram-negativer Bakterien verankert sind. Bei Pseudomonas aeruginosa werden zwei Typen von LPS gebildet, die bei Mukoviszidose-assoziierten Lungeninfektionen eine entscheidende Rolle im Krankheitsgeschehen spielen. Enzyme, die die Synthese des als O-Antigen bezeichnenen Polysaccharid-Anteils der LPS katalysieren, sind vielversprechende Targets für neue Antiinfektiva, die der extremen Resistenzentwicklung bei P. aeruginosa entgegenwirken könnten. Ein Schlüsselenzym der O-Antigensynthese ist die Glyxosyltransferase WbpL. Es initiiert die Bildung lipidgekoppelter Polysaccharide durch Übertragung eines Zuckerphosphates auf Undecaprenylphosphat. Eine spezifische Hemmung von WbpL führt zur Einlagerung O-Antigenfreier, "rauher" LPS in die bakterielle Zellwand. Die Erreger sind damit avirulent und können von der wirtseigenen Immunabwehr eliminiert werden. WbpL wird in E.coli kloniert und erstmalig (über)exprimiert. Zur Ermittlung der Enzymfunktion wird Undecaprenylphosphat aus Bakterien präpariert und auch chemisch synthetisiert. Die katalysierte Reaktion wird in vitro nachvollzogen und das Spektrum der von WvpL übertragenen Clycosylreste ermittelt. Mit Hilfe neu entwickelter Assays wird das Enzym biochemisch charakterisiert und ein Inhibitoren-Screening durchgeführt. Glycosyliertes Undecaprenylpyrophosphat wird als Ausgangsstoff für die Identifizierung und Charakterisierung der nachgeschalteten Glycosyltransferasen WbpXYZ isoliert.