Verbundprojekt: Bio-Inspirierte Anti-Infektive Leitstrukturen aus Indonesischen Pflanzen und Endophyten - BALIPEND -; Teilvorhaben: Identifizierung von antituberkulären Naturstoffen und Charakterisierung der Wirk- und Resistenzmechanismen

Übergeordnetes Ziel des Deutsch-Indonesischen Kooperationsprojekts ist die Entwicklung neuer chemischer Leitstrukturen mit antiretroviralen, antiprotozoalen und antibakteriellen Eigenschaften aus indonesischen Pflanzen aus dem Gebiet des Mount Halimun Salak Nationalparks und deren assoziierten Endophyten. In diesem Teilprojekt werden Extrakte in einem zellulären Assay gegen den Tuberkuloseerreger Mycobacterium tuberculosis gescreent, wirksame Extrakte Bioaktivitäts-geleitet fraktioniert und daraus erhaltene Reinsubstanzen chemisch charakterisiert und strukturell aufgeklärt. Identifizierte antituberkuläre Reinsubstanzen werden hinsichtlich ihres Wirkmechanismus, ihres molekularen Targets sowie der Resistenzmechanismen charakterisiert. Hierzu werden in erster Linie die Genomsequenzierung von spontan resistenten M. tuberculosis Mutanten, die Transkriptomanalysen der von den antibakteriellen Substanzen elizitierte Stressantwort mittels RNAseq sowie gezielte gentechnische Manipulationen von M. tuberculosis eingesetzt. In diesem Teilprojekt sollen Extrakte auf antibakterielle Wirkung gegen M. tuberculosis gescreent werden. Durch Bioaktivitäts-geleitete Fraktionierung sollen schließlich antituberkuläre Reinsubstanzen isoliert werden. Moleküle, die keine oder geringe Zytotoxizität gegen humane Zellen besitzen, werden auf die molekularen Grundlagen ihrer antibakteriellen Wirkung sowie auf Resistenzmechanismen hin untersucht werden. Hierzu werden zunächst spontan resistente M. tuberculosis Mutanten isoliert und die Resistenz-vermittelnden Mutationen mittels Genomsequenzierung identifiziert. Gentechnische Manipulationen von M. tuberculosis wie z.B. die Herstellung von konditionalen Mutanten und von Überexpressionsstämmen sollen die Resistenzmechanismen validieren und zur Aufklärung der potentiellen intrazellulären Wirkorte beitragen. Weiterführende Einblicke in die Wirkmechanismen liefern schließlich Transkriptomanalysen von Substanz-behandelten Bakterienzellen mittels RNAseq.