Proteinsekretion in Lactobacillus plantarum

In diesem Projekt schlagen wir einen Ansatz vor, der auf der Verwendung von Lactobacillus plantarum als Zellfabrik für die Produktion von Proteinen sowie als Träger von Proteinen, die für Lebensmittel und therapeutische Anwendungen von Interesse sind, beruht. Es wird die Entwicklung eines vielseitigen Expressionsinstrumentariums für die Proteinsekretion und das bakterielle Oberflächendisplay in Laktobazillen unter Verwendung des Konzepts der S-Schichtproteine vorgeschlagen. Es werden modulare Expressionsvektorplattformen entwickelt, die ein schnelles und einfaches Einfügen oder Austauschen verschiedener Arten von Signalsequenzen, Anker kodierenden DNA-Fragmenten, Promotoren der S-Schichtproteine aus ausgewählten Lactobacillus spp. und verschiedenen synthetischen Promotoren ermöglichen. Wir haben zwei Proteine ausgewählt, die für Lebensmittel und therapeutische Anwendungen von großem Interesse sind, um die Nützlichkeit unseres Systems zu veranschaulichen: eine -Glucosidase aus dem thermophilen und halophilen Bakterium Halothermothrix orenii (HoBGLA) und ein Coxsackievirus-Adenovirus-Rezeptor (CAR). HoBGLA, das auch eine hohe β-Galaktosidase-Aktivität besitzt, ist ein vielversprechender Kandidat für die Laktosehydrolyse und die Bildung von Galakto-Oligosacchariden (GOS), die präbiotische Verbindungen mit gesundheitsfördernder Wirkung sind. Der Coxsackievirus-Adenovirus-Rezeptor (CAR) wird von den meisten menschlichen Adenoviren genutzt. Adenovirus-Infektionen, die Durchfall verursachen können, betreffen in der Regel Kinder oder junge Erwachsene. In einer geplanten therapeutischen Anwendung könnten CAR-haltige Bakterien als Rezeptor-Fallen dienen, die nach dem Einschleusen in den Darm Adenoviren binden und neutralisieren und sie (zumindest teilweise) daran hindern, ihre Wirtszellen zu infizieren. Im zweiten Teil dieses Forschungsvorhabens soll die Sec-Translocon-vermittelte Proteinsekretion in L. plantarum untersucht werden. Die Komponenten des Sec-Systems sollen während der Produktion homologer und heterologer sekretorischer Modellproteine transkriptionell quantifiziert werden, um potenziell limitierende Komponenten zu identifizieren.