Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts
Wir untersuchen eine Antibiokapumpe aus dem pathogenen Bakterium Enterococcus faecalis. Dabei handelt es sich um ein Transporterprotein mit dem Namen EfrCD, welches zu den sogenannten ABC Exportern gehört. ABC Exporter werden durch die Spaltung von ATP angetrieben, um Transportsubstrate (in unserem Falle Antibiotika) gegen einen Konzentrationsgradienten zu pumpen. Im Rahmen des Projektes werden wir die dreidimensionale Struktur von EfrCD mittels Elektronenmikroskopie lösen. Mithilfe einer neuen Methode namens „Deep mutational scanning“ werden wir zudem eine Mutantenbibliothek von EfrCD anlegen, welche in einem effizienten Verfahren auf Erhöhung resp. Erniedrigung der Pumpaktivität getestet wird. Die daraus gewonnenen Erkenntisse werden schliesslich mittels biochemischer Analysen von Einzel- oder Kombinationsmutanten weiter verfeinert und detailliert ausgeleuchtet. Das übergeordnete Ziel ist es, die molekularen Mechanismen von Antibiotikapumpen besser zu verstehen.
Wissenschaftlicher und Gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojektes
Antibiotikaresistenz ist ein drängendes Problem unserer Zeit und bedroht die Errungenschaften der modernen Medizin. Dieses Grundlagenforschungsprojekt wird wichtige neue Erkenntnisse zum molekularen Mechanismus von Antibiotikapumpen liefern. Ein wichtiges Merkmal von Antibiotikapumpen ist deren Eigenschaft, chemisch sehr unterschiedliche Antibiotika aus der Zelle herauszupumpen. Dieses Projekt möchte insbesondere Licht auf die noch ungeklärte Frage werfen, wie verschiedene Antibiotika durch ein und dieselbe Antibiotikapumpe erkannt und transportiert werden.