DFG fördert Lugdunin-Forschung: Interdisziplinäre Zusammenarbeit erforscht antimikrobielle Selektivität
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Forschungsprojekt „Entschlüsselung des membranselektiven Mechanismus von Lugdunin: Einblicke in die Spezifität für Gram-positive Bakterien und antimikrobielle Aktivität“. Die Studie ist eine interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen der Computational Biology an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg unter der Leitung von Prof. Dr. Rainer Böckmann und der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Claudia Steinem an der Universität Göttingen.
Das Projekt widmet sich der Untersuchung des membranselektiven Wirkmechanismus von Lugdunin, einem zyklischen Heptapeptid, das von Staphylococcus lugdunensis produziert wird. Lugdunin zeigt eine bemerkenswerte Wirkung gegen multiresistente gram-positive Bakterien, während es gegenüber gram-negativen Bakterien und menschlichen Zellen keine toxische Wirkung entfaltet. Frühere Untersuchungen deuten darauf hin, dass Lugdunin das Membranpotenzial von Pathogenen wie Staphylococcus aureus beeinflusst, indem es die Membran durchlässig für Protonen macht – ein Mechanismus, der bislang unvollständig verstanden ist.
Interdisziplinärer Ansatz zur Erforschung molekularer Mechanismen
Die Spezifität von Lugdunin für gram-positive Bakterien wird im Projekt auf deren charakteristische Membranlipidzusammensetzung zurückgeführt. Um diesen Mechanismus zu entschlüsseln, kombiniert die Studie modernste experimentelle Ansätze und Simulationsmethoden. Die Göttinger Arbeitsgruppe von Prof. Steinem bringt ihre Expertise in der in vitro Analyse von Modellmembranen ein, während die Arbeitsgruppe von Prof. Böckmann molekulardynamische Simulationen durchführt. Gemeinsam werden die Wechselwirkungen von Lugdunin mit Membranen untersucht, die die Eigenschaften gram-positiver und gram-negativer Bakterien sowie eukaryotischer Zellen nachbilden.
Das Projekt zielt darauf ab, die molekularen Interaktionen und strukturellen Faktoren zu identifizieren, die die antimikrobielle Aktivität und Membranselektivität von Lugdunin bestimmen. Diese Erkenntnisse könnten die Entwicklung neuer antimikrobieller Peptide vorantreiben und wegweisende Ansätze für die Behandlung von Infektionen durch multiresistente Bakterien liefern.
Die Zusammenarbeit zwischen der FAU Erlangen-Nürnberg und der Universität Göttingen ist ein wichtiger Schritt, um grundlegende Fragen der antimikrobiellen Forschung zu klären und gleichzeitig neue therapeutische Perspektiven im Kampf gegen resistente Infektionen aufzuzeigen.