Genetisches "Carbohydrate-Engineering" von S-Schichtglykoproteinen von Gram-positiven Eubakterien (P14209-MOB)
Abstract
Das Ziel des beantragten Forschungsprojektes umfasst, zum ersten Mal bei Gram-positiven Eubakterien, die Herstellung von S-Schicht-Neoglykoproteinen mit artifiziellen Glykanketten durch genetische Methoden. Zusätzlich sollen in weiteren Arbeiten die Grundlagen für die Produktion von S-Schicht-Neoglykoproteinen mit Glykanketten von Kapselpolysacchariden oder Proteoglykanen durch genetisches "Carbohydrate-Engineering" erarbeitet werden. Für das geplante dreijährige Projekt wurden die S-Schichtglykoproteine der Gram-positiven, thermophilen Eubakterien Aneurinibacillus thermoaerophilus L420-91T und GS4-97 sowie Bacillus stearothermophilus NRS 2004/3a ausgewählt. Im ersten Projektjahr werden die an der Biosynthese der GDP-D-Rhamnose beteiligten Gene kloniert und sequenziert. Im zweiten Projektjahr ist vorgesehen, die an der Synthese des Aminozuckers beteiligten Gene zu klonieren und zu sequenzieren. Durch gezielte Mutationen sollen im dritten Projektjahr die Strukturen der Zuckerketten von A. thermoaerophilus dahingehend verändert werden, dass keine 3-N-Acetyl-D-Fukosamin-Vorstufen mehr synthetisiert werden. Da für bestimmte Anwendungsaspekte die Ausbildung einheitlicher Kettenlängen der Zucker von entscheidender Bedeutung ist, soll im dritten Projektjahr die Polymerisation der Wiederholungseinheiten der Zuckerketten und damit deren Längenverteilung analysiert werden. Durch die vorgeschlagenen Untersuchungen werden die Voraussetzungen für das "Carbohydrate-Engineering" von S-Schicht-Neoglykoproteinen geschaffen. Derartige Substanzen sind wichtige Zielstrukturen im Bereich von Biomedizin und Nanotechnologie.
Carbohydrate-Engineering S-Schichten bakterielles Glykoprotein Glykosilierungsenzyme Glykosilierungsgene
Publikationen
Synthesis of GDP-D-rhamnose from GDP-D-mannose in Aneurinibacillus thermoaerophilus L420-91.
Autoren: Kneidinger, B., Graninger, M., Messner, P. Jahr: 2000
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
A pyrophosphate bridge links the pyruvate-containing secondary cell wall polymer of Paenibacillus alvei CCM 2051 to muramic acid.
Autoren: Schäffer, C; Müller, N; Mandal, PK; Christian, R; Zayni, S; Messner, P Jahr: 2000
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Chromosome walking by cloning of distinct PCR fragments.
Autoren: Kneidinger, B; Graninger, M; Messner, P Jahr: 2001
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Identification of two GDP-6-deoxy-D-lyxo-4-hexulose reductases synthesizing GDP-D-rhamnose in Aneurinibacillus thermoaerophilus L420-91T.
Autoren: Kneidinger, B; Graninger, M; Adam, G; Puchberger, M; Kosma, P; Zayni, S; Messner, P Jahr: 2001
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
The crystal structure of dTDP-D-Glucose 4,6-dehydratase (RmlB) from Salmonella enterica serovar Typhimurium, the second enzyme in the dTDP-l-rhamnose pathway.
Autoren: Allard, ST; Giraud, MF; Whitfield, C; Graninger, M; Messner, P; Naismith, JH Jahr: 2001
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Genetisches "Carbohydrate-Engineering" von S-Schichtglykoproteinen von Gram-positiven Eubakterien.
Autoren: Messner, P. Jahr: 2001
Projektbericht
Cloning and functional characterization of the Pseudomonas aeruginosa rhlC gene that encodes rhamnosyltransferase 2, an enzyme responsible for di-rhamnolipid biosynthesis.
Autoren: Rahim, R; Ochsner, UA; Olvera, C; Graninger, M; Messner, P; Lam, JS; Soberón-Chávez, G Jahr: 2001
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Biosynthesis of nucleotide-activated D-glycero-D-manno-heptose.
Autoren: Kneidinger, B; Graninger, M; Puchberger, M; Kosma, P; Messner, P Jahr: 2001
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Molecular characterization of the glycosylation of S-layer glycoproteins from Gram-positive bacteria.
Autoren: Kneidinger, B., Schäffer, C., Graninger, M., Pföstl, A., Novotny, R., Schröfelbauer, B., Sleytr, U.B., Messner, P. Jahr: 2001
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Biosynthesis of nucleotide-activated D-glycero-D-manno-heptose: a phosphatase as missing link.
Autoren: Kneidinger, B., Graninger, M., Messner, P. Jahr: 2001
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Glycobiology of surface layer proteins.
Autoren: Schäffer, C; Messner, P Jahr: 2001
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Molecular characterization of S-layer glycoproteins from Gram-positive bacteria.
Autoren: Kneidinger, B., Graninger, M., Novotny, R., Pföstl, A., Puchberger, M., Zayni, S., Scheberl, A., Kosma, P., Schäffer, C., Sleytr, U.B., Messner, P. Jahr: 2001
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
S-layer glycoproteins and secondary cell wall polymers: major glycosylated wall components of Gram-positive bacteria.
Autoren: Schäffer, C., Kählig, H., Christian, R., Müller, N., Scheberl, A., Zayni, S., Sleytr, U.B., Messner, P. Jahr: 2001
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Mapping and investigation of the cardiolipins in Bacillus stearothermophilus NRS 2004/3a by positive and negative ion nano ESI-QTOF-MS and MS/MS.
Autoren: Beckedorf, A.I., Schäffer, C., Messner, P., Peter-Katalinic, J. Jahr: 2001
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Mapping and investigation of the cardiolipins in Bacillus stearothermophilus NRS 2004/3a by positive and negative ion nano ESI-QTOF-MS and MS/MS.
Autoren: Beckedorf, A.I., Schäffer, C., Messner, P., Peter-Katalinic, J. Jahr: 2001
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
A model for the biosynthesis of the S-layer glycoprotein of Aneurinibacillus thermoaerophilus DSM 10155.
Autoren: Graninger, M., Kneidinger, B., Puchberger, M., Kosma, P., Schäffer, C., Messner, P. Jahr: 2001
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Biosynthesis pathway of ADP-L-glycero-beta-D-manno-heptose in Escherichia coli.
Autoren: Kneidinger, B; Marolda, C; Graninger, M; Zamyatina, A; McArthur, F; Kosma, P; Valvano, MA; Messner, P Jahr: 2002
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Toward a structural understanding of the dehydratase mechanism.
Autoren: Allard, ST; Beis, K; Giraud, MF; Hegeman, AD; Gross, JW; Wilmouth, RC; Whitfield, C; Graninger, M; Messner, P; Allen, AG; Maskell, DJ; Naismith, JH Jahr: 2002
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
The surface layer (S-layer) glycoprotein of Geobacillus stearothermophilus NRS 2004/3a. Analysis of its glycosylation.
Autoren: Schäffer, C; Wugeditsch, T; Kählig, H; Scheberl, A; Zayni, S; Messner, P; Jahr: 2002
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
S-layer glycoproteins and S-layer neoglycoproteins.
Autoren: Novotny, R., Pföstl, A., Messner, P., Sleytr, U.B., Schäffer, C. Jahr: 2002
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
N-Acetyl-D-fucosamine biosynthesis in Aneurinibacillus thermoaerophilus L420-91.
Autoren: Pföstl, A., Hofinger, A., Novotny, R., Kosma, P., Messner, P. Jahr: 2002
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Variation on a theme of SDR. dTDP-6-deoxy-L- lyxo-4-hexulose reductase (RmlD) shows a new Mg2+-dependent dimerization mode.
Autoren: Blankenfeldt, W; Kerr, ID; Giraud, MF; McMiken, HJ; Leonard, G; Whitfield, C; Messner, P; Graninger, M; Naismith, JH Jahr: 2002
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Screening of bacterial lipid libraries by MALDI-TOF PSD and MALDI-QTOF CID.
Autoren: Beckedorf, A.I., Jovanovic, M., Fischer, W., Schäffer, C., Messner, P., Peter-Katalinic, J. Jahr: 2002
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Novel pathways for biosynthesis of nucleotide-activated glycero-manno-heptose precursors of bacterial glycoproteins and cell surface polysaccharides.
Autoren: Valvano, MA; Messner, P; Kosma, P Jahr: 2002
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Homologs of the Rml enzymes from Salmonella enterica are responsible for dTDP-beta-L-rhamnose biosynthesis in the gram-positive thermophile Aneurinibacillus thermoaerophilus DSM 10155.
Autoren: Graninger, M; Kneidinger, B; Bruno, K; Scheberl, A; Messner, P Jahr: 2002
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Mapping and sequencing of cardiolipins from Geobacillus stearothermophilus NRS 2004/3a by positive and negative ion nanoESI-QTOF-MS and MS/MS.
Autoren: Beckedorf, AI; Schäffer, C; Messner, P; Peter-Katalinic, J Jahr: 2002
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Functional expression of enterobacterial O-polysaccharide biosynthesis enzymes in Bacillus subtilis.
Autoren: Schäffer, C; Wugeditsch, T; Messner, P; Whitfield, C; Jahr: 2002
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Glycosylation of S-layer proteins from Gram-positive bacteria
Autoren: Novotny, R., Pföstl, A., Schäffer, C., Zayni, S., Scheberl, A., Sleytr, U.B., Messner, P. Jahr: 2002
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
NMR-Strukturanalyse des sekundären Zellwandpolymers von Aneurinibacillus thermoaerophilus DSM 10155
Autoren: Steindl, C., Schäffer, C., Messner, P., Müller, N. Jahr: 2002
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Chemical synthesis and biosynthetic pathways of nucleotide-activated heptoses
Autoren: Kneidinger, B., Zamyatina, A., Valvano, M., Messner, P., Kosma, P. Jahr: 2002
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Isolation of glucocardiolipins from Geobacillus stearothermophilus NRS 2004/3a.
Autoren: Schäffer, C; Beckedorf, AI; Scheberl, A; Zayni, S; Peter-Katalinić, J; Messner, P; Jahr: 2002
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Prokaryotic Glycoproteins
Autoren: Schäffer, C., Messner, P. Jahr: 2003
Originalbeitrag in Sammelwerk
Glycosylation of Bacterial Surface Layer (S-layer) Proteins
Autoren: Schäffer, C., Novotny, R., Pföstl, A., Sleytr, U.B., Messner, P. Jahr: 2003
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
The first biantennary bacterial secondary cell wall polymer and its influence on S-layer glycoprotein assembly.
Autoren: Steindl, C; Schäffer, C; Wugeditsch, T; Graninger, M; Matecko, I; Müller, N; Messner, P Jahr: 2002
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Novel aspects of S-layer protein glycosilation
Autoren: Schäffer, C., Pföstl, A., Novotny, R., Giry-Laterriere, M., Steiner, K., Scheberl, A., Zayni, S., Sleytr, U.B., Messner, P. Jahr: 2003
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
The first biantennary bacterial secondary cell wall polymer and its influence on S-layer glycoprotein assembly
Autoren: Schäffer, C., Steindl, C., Pföstl, A., Müller, N., Sleytr, U.B., Messner, P. Jahr: 2003
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Formation of nucleotide-activated sugar precursors required for the biosynthesis of S-layer glycoproteins
Autoren: Pföstl, A., Novotny, R., Zayni, S., Scheberl, A., Schäffer, C., Sleytr, U.B., Messner, P. Jahr: 2003
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Biosynthesis of dTDP-3-acetamido-3,6-dideoxy-alpha-D-galactose in Aneurinibacillus thermoaerophilus L420-91T.
Autoren: Pfoestl, A; Hofinger, A; Kosma, P; Messner, P Jahr: 2003
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Surface-layer glycoproteins: an example for the diversity of bacterial glycosylation with promising impacts on nanobiotechnology.
Autoren: Schäffer, C; Messner, P Jahr: 2004
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
S-layer glycan-specific loci on the chromosome of Geobacillus stearothermophilus NRS 2004/3a and dTDP-L-rhamnose biosynthesis potential of G. stearothermophilus strains.
Autoren: Novotny, R; Schäffer, C; Strauss, J; Messner, P Jahr: 2004
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Genetic organization of chromosomal S-layer glycan biosynthesis loci of Bacillaceae.
Autoren: Novotny, R; Pfoestl, A; Messner, P; Schäffer, C Jahr: 2004
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Gene cloning, functional expression and secretion of the S-layer protein SgsE from Geobacillus stearothermophilus NRS 2004/3a in Lactococcus lactis.
Autoren: Novotny, R; Scheberl, A; Giry-Laterriere, M; Messner, P; Schäffer, C Jahr: 2005
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Mitarbeiter*innen
Paul Messner
Ao.Univ.Prof.i.R. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Paul Messner
paul.messner@boku.ac.at
Projektleiter*in
01.05.2000 - 30.04.2003
Christina Schäffer
Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Christina Schäffer
christina.schaeffer@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-80203
Projektmitarbeiter*in
01.05.2000 - 30.04.2003
BOKU Partner
Externe Partner
University of Guelph
Prof.Chris WHITFIELD, Prof.Joseph S. LAM
Partner
University of Western Ontario
Prof. Dr. Miguel A. Valvano
Partner
University of Copenhagen, Faculty of Health Sciences, School of Dentistry_x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_
Prof. Dr. Henrik Clausen
Partner
The University St. Andrews, Centre for Biomolecular Sciences
Prof. Dr. James H. Naismith
Partner