Untersuchung des Einflusses von gezielt induzierten Sekundärmetaboliten aus Cyanobakterien auf die zelluläre Alterung (CyFi)

Die Aufklärung und medizinische Beeinflussung von Alterungsprozessen stehen seit einigen Jahren im Brennpunkt der biotechnologischen Forschung. Substanzen, die die Lebensdauer gezielt beeinflussen können (Alterungsmodulatoren), sind für die Entwicklung von Wirkstoffen gegen vorzeitige Alterung und alterungsbedingte Stoffwechselerkrankungen sowie von Anti-Krebsmedikamenten von besonderem Interesse. Die Anzahl bekannter Alterungsmodulatoren, ist jedoch bisher sehr gering. Oft stehen ihre biochemischen Eigenschaften (geringe Löslichkeit, geringe Bioverfügbarkeit, Toxizität) einer Nutzung als Medikament oder Nahrungsergänzungsstoff entgegen. Jeder neue Kandidat eines Alterungsmodulators eröffnet damit Perspektiven für die Entwicklung neuer, wirksamerer Produkte.

Cyanobakterien sind ubiquitär vorkommende, zur oxigenen Photosynthese befähigte, gram-negative Bakterien, die unterschiedlichste morphologische Eigenschaften besitzen. Man findet sie in nahezu allen Lebensräumen und so gibt es neben den aquatischen Vertretern im Süß- und Salzwasser auch terrestrische Arten und Stämme und zudem Vertreter, die an Extremstandorten, wie heißen Quellen, Wüsten oder dem arktischen Eis anzutreffen sind. Die Forschung an Cyanobakterien fand bereits Hinweise, dass die Diversität und Differenzierung sowie die Anpassungsfähigkeit der Cyanobakterien an die verschiedensten Lebensräume mit der Synthese von strukturell einzigartigen Sekundärmetaboliten verbunden ist. Viele dieser Substanzen besitzen verschiedenste biologische Aktivitäten, wie z.B. antikarzinogene, antimikrobielle, enzyminhibitorische oder neurotoxische Aktivitäten, welche auch aus biotechnologischer Sicht von großem Interesse sind.

Im Gegensatz zu anderen Quellen bioaktiver Sekundärmetaboliten (v.a. Pflanzen, Pilze, Aktinomyceten) rückten die Cyanobakterien aber erst in den letzten 5-10 Jahren mehr und mehr in den Fokus der Biotechnologie. Dies hat zur Folge, dass bisher nur relativ wenige cyanobakterielle Sekundärmetabolite bekannt und charakterisiert sind, was sich auf der anderen Seite sehr positiv auf die Neuartigkeit von heute identifizierten cyanobakteriellen Sekundärmetaboliten auswirkt. Zum einen sind die Cyanobakterien als Naturstoffquelle also noch wenig untersucht. Zum anderen bilden sie aber eine große chemische Vielfalt von neuartigen bioaktiven Naturstoffen.

In diesem Projekt wird mit Hilfe von im Vorhaben etablierten zellbasierten Screeningmethoden untersucht, ob cyanobakterielle Sekundärmetaboliten zelluläre Alterung beeinflussen können. Dazu werden sowohl konstitutiv gebildete cyanobakterielle Substanzen, als auch stress-induzierte Substanzen in den Screeningverfahren eingesetzt.

Projektlaufzeit

1.8.2016 - 31.7.2019

Projektleitung

Projektmitarbeiter/innen

Kooperationspartner

  • Cyano Biotech GmbH

Mittelgeber

Investitionsbank Berlin (IBB)

Förderprogramme

EFRE - ProFIT