Die Entwicklung neuer Therapieansätze für bakterielle Infektionen ist dringend notwendig aufgrund der weltweit rasant zunehmenden Antibiotikaresistenz pathogener Mikroorganismen. Bakteriophagen (Phagen) infizieren und inaktivieren Bakterien hoch spezifisch und sind deshalb eine vielversprechende Alternative zu Antibiotika, um humane Pathogene zu identifizieren und zu bekämpfen. Für eine mögliche medizinische Anwendung birgt die hohe Spezifität von Phagen immense Vorteile, da symbiotische humane Bakterien dabei nicht angegriffen würden. Der molekulare Mechanismus der Infektion wurde bisher jedoch nicht fundiert charakterisiert, wodurch die Entwicklung phagen-basierter Lösungen erschwert wird. Die mangelhafte quantitative und strukturelle Charakterisierung des Infektionsprozesses begründet hauptsächlich auf fehlenden analytischen Methoden.
Tailspike Proteine (TSP) sind spezialisierte, hydrolytische Phagenproteine, welche an der Basalplatte gebunden sind und welche die ersten Schritte in der Infektion durchführen. Dabei binden die TSPs an die Bakterienoberfläche und bauen die bakterielle Polysaccharidschicht ab.
Wir möchten diese ersten Schritte während der Infektion auf quantitativer, molekularer Ebene verstehen indem wir neuartige bioanalytische Methoden etablieren und den Mechanismus in einem phagen-freien Kontext untersuchen. Die Aufklärung der molekularen Details der Infektion ist Voraussetzung für das Verständnis für die Spezifität im Infektionsprozess und für das weiterführende Engineering mit Einsatz von Phagen(proteinen) in der Lebensmittelmikrobiologie, in der Analytik und in der Medizin.
Das Projekt wird in Synergie mit Prof. Dr. Lars Fieseler, Leiter Forschungsgruppe Lebensmittelmikrobiologie (ILGI) und Dr. Sabina Gerber, Leiterin Fachgruppe Bioanalytik (ICBT), durchgeführt. Das Projekt profitiert dabei stark von den kombinierten Expertisen in Mikrobiologie, Biochemie und Bioanalytik.