ERA CoBioTech Call 1: MISSION – Streamlined Streptomyces Zellfabriken für die industrielle Produktion wertvoller Naturstoffe; Teilprojekt HIPS

Actinomyceten stellen die größte Quelle an Naturstoffen dar, wie zum Beispiel Antibiotika und Antikrebsmittel. Allerdings ist die Bereitstellung ausreichender Mengen für pharmakologische Studien immer noch eine große Herausforderung in der Naturstoffentwicklung. MISSION wird, basierend auf dem industriellen Oxytetracyclin-Produzenten Streptomyces rimosus, eine intelligente Plattform für die Naturstoffversorgung schaffen. Unser Konzept integriert Systembiologie und synthetische Biologie mit Bioinformatik und Prozessengineering in einen zweckbestimmten Engineering-Arbeitsablauf. Ausschlaggebende Erkenntnisse für die gezielte Stammoptimierung sowie für die Entwicklungpipeline werden mit Hilfe von Multi-Omics-Analysen erzielt. Die iterative und interaktive Kombination der sorgfältig zugeschnittenen experimentellen und computerbasierten Modellierungsverfahren erlaubt die Vorhersage multikombinatorischer genetischer Eigenschaften zur Entwicklung eines überragenden mikrobiellen Chassis. Dies wird die maßgeschneiderte Produktion wertvoller Stoffe für die Downstream-Entwicklung als Pharmazeutika ermöglichen. Um präklinische Studien mit den vielversprechenden Antibiotika Griselimycin und Myxopyronin zu erleichtern, soll im Rahmen des Teilprojekts HIPS an der Optimierung der Biosynthese dieser beiden Verbindungen gearbeitet werden. Die Produktion dieser Naturstoffe soll dabei über heterologe Expression der entsprechenden Biosynthesegene sowohl im S. rimosus-Wildtypstamm als auch in den im Laufe des Vorhabens weiterentwickelten S. rimosus-Stämmen erfolgen.