BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem

STRUCTURAL BIOLOGY AND INHIBITION OF GLYCOSYLATED S-LAYER ANCHORING BY SECONDARY CELL WALL GLYCOPOLYMER

Projektleitung
Schäffer Christina, Projektleiter/in
Laufzeit:
01.01.2023-31.03.2028
Programm:
Einzelprojekte
EU-Projektinstrument
Collaborative Project
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Projektpartner*innen
Department für Biochemie & Mikrobiologie_x000D_ Universität Victoria_x000D_ Victoria, BC, V8W 3P6, BC, V8W 3P6 Victoria, Kanada.
Kontaktperson: Stephen V. Evans;
Funktion des Projektpartners: Partner
Sir William Dunn Schule für Pathologie_x000D_ Universität Oxford, South Parks Road, OX1 3RE Oxford, Vereinigtes Königreich.
Kontaktperson: Tanmay Bharat;
Funktion des Projektpartners: Partner

Weitere Informationen: https://boku.ac.at/chemie/institut-fuer-biochemie-dchbc/arbeitsgruppe-schaeffer/

Mitarbeiter*innen
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Biochemie (DCH/BC)
Institut für Biologisch inspirierte Materialien
Institut für Molekulare Modellierung und Simulation (MMS)
Gefördert durch
Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) , Georg-Coch-Platz 2, 1010 Wien, Österreich
Abstract
2D-kirstalline S-Schichten zählen zu den häufigsten Zelloberflächen Strukturen von Prokaryonten und sind mögliche Ziele für therapeutische Intervention. Viele S-Schichten sind glykosyliert und können in Gram-positiven Bakterien durch die Interaktion zwischen einem Trimer aus S-Schicht-homologen Domänen (SLH-Trimer) und einem nicht-glykosylierten, sekundären Zellwandpolymer verankert sein. Das derzeitige Verständnis dieser Interaktion stammt aus Studien mit einem nicht-glykosylierten, rekombinanten SLH-Trimer und kurzen, synthetischen Zellwandpolymerfragmenten. Wie an dem Modellorganismus Paenibacillus alvei gezeigt wurde, ist ein terminaler, pyruvylierten N-acetylmannosamin-Rest des Zellwandpolymers essentiell für wechselweise Bindung an zwei Bindungstaschen des SLH-Trimers.
Unsere Hypothese besagt, dass die Glykosylierung in den beiden Bindungstaschen die molekulare Logik der S-Schichtverankerung in der Zellwand beeinflusst und dass das terminale, pyruvylierte N-acetylmannosamin S-Schicht-Bindungsepitop am Zellwandpolymer ein idealer Ausgangspunkt für das Design von Inhibitoren der Zellwandassemblierung darstellt.
Es wird der Einfluss der Glykosylierung des SLH-Trimers auf die Bindung des Zellwandpolymers untersucht, indem die Liganden-Interaktion in vivo und in virto in einem Bottom-up Ansatz schrittweise analysiert wird. Weiters sollen Inhibitoren dieser Interaktion identifiziert werden. Das Projekt basiert auf chemischer Synthese, protein- und Kohlenhydrat-Engineering, biophysikalischen Analysen zur Messung von Protein-Kohlenhydrat-Interaktionen, Röntgenstrukturanalyse, Kryo-Elektronenmikroskopie, unterstützt furch molekulare Simulation und Modellierung.
Dieses interdisziplinäre Projekt wird ein detailliertes mechanistisches Modell der S-Schichtverankerung in Gram-positiven Bakterien ergeben. Das Verständnis der dahinter stehenden Glykoprotein-Kohlenhydrat-Wechselwirkungen auf molekularer Ebene wird Möglichkeiten aufzeigen, wie diese Wechselwirkungen inhibiert werden können – ein Themenbereich von wachsender Bedeutung im Kontext bakterieller Pathogene .
Schlagworte
Chemische Biologie; Glykobiologie; Strukturbiologie;
Biomolekulare Simulation; Oligosaccharid-Synthese; Protein-carbohydrate interaction; Sekundäres zellwandpolymer; S-Schicht-homologe Domäne; Strukturbiologie;
© BOKU Wien Impressum