Arbeitsgruppe

Zielstrukturen gegen Staphylokokken

Kurzbeschreibung

Die Arbeitsgruppe von Fabian Grein erforscht neue Zielstrukturen (Englisch: Targets) für Antibiotika gegen Staphylokokken. Staphylococcus aureus verursacht eine Vielzahl von Infektionen, vor allem Weichteilgewebe-, Knochen- und Hautinfektionen. Auch Infektionen der Blutbahn und postoperative Wundinfektionen kommen vor. Da dieser Erreger besonders schnell Resistenzen gegen fast alle Antibiotika ausbildet, ist die Entwicklung von neuartigen Wirkstoffen dringend erforderlich. Die DZIF-Nachwuchsgruppe „Zielstrukturen gegen Staphylokokken“ beschäftigt sich daher mit der Identifizierung und Validierung von Zielstrukturen in S. aureus, deren Blockierung den Erreger spezifisch abtötet oder die Empfindlichkeit gegenüber klassischen Antibiotika erhöht bzw. wiederherstellt.

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Geräte wie diese Pipettierhilfe erlauben es, mit hoher Genauigkeit und Präzision 96 Well-Platten (Mikrotiterplatten) in wenigen Sekunden zu befüllen. Auf diese Weise erreichen die Forschenden der Arbeitsgruppe einen sehr hohen Durchsatz bei der Suche nach möglichen Angriffspunkten gegen S. aureus.

© Fabian Grein/DZIF

Ein Schwerpunkt der Arbeitsgruppe liegt auf Zielstrukturen, die an der Zellwandbiosynthese und der Modifikation der Zellhülle beteiligt sind. Die Blockierung dieser Ziele kann entweder direkt zum Zelltod führen oder die Wirksamkeit klassischer Zellwandbiosynthese-Inhibitoren wiederherstellen. Hierbei suchen die Forscher gezielt nach Substanzen, die resistente Staphylokokken-Stämme wieder empfindlich gegenüber ß-Lactam-Antibiotika (zum Beispiel Penicilline) oder Daptomycin machen können.

Beispielsweise etablierten die Forscher spezifische Assays für die Suche nach Inhibitoren von Enzymen des D-Alanin-Stoffwechsels in S. aureus. D-Alanin ist ein wesentlicher Baustein der Staphylokokken-Zellwand, und die Enzyme des Stoffwechsels sind daher wichtig oder essenziell für das Wachstum und die Virulenz von S. aureus. Ihnen fehlen menschliche Homologe, weswegen sie als Targets für die Entdeckung hochselektiver Antibiotika sehr attraktiv sind. Die entwickelten Screening-Technologien sind für Hochdurchsatzverfahren geeignet und werden genutzt, um Extrakt- und Substanzbibliotheken nach Inhibitoren zu durchsuchen.

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