Raziskovalni projekti

Vodja:

• IJS: Dr Jerica Sabotič
• UL BF: Dr Anja Klančnik

Sodelujoče RO 

• Institut »Jožef Stefan«, Odsek za biotehnologijo (IJS-B)
• Institut »Jožef Stefan«, Odsek za biokemijo, molekularno in strukturno biologijo (IJS-B1)
• Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta (BF)

Vsebinski opis projekta 

Naraščajoča protimikrobna odpornost bakterij in trdovratnost biofilmov predstavljata eno ključnih groženj za javno zdravje, živilsko varnost in učinkovitost sodobnega zdravljenja. Ker bakterijski biofilmi pomembno prispevajo k obstojnosti oportunističnih patogenov, je razvoj novih pristopov za preprečevanje začetnih faz kolonizacije površin in gostiteljev nujen. Predlagani projekt raziskuje potencial glivnih proteinov kokaprinov za modulacijo bakterijskih združb, povezanih z zdravjem človeka, s poudarkom na uravnavanju adhezije in nastajanja biofilmov.

Kokaprini so na novo opisana družina proteinov iz glive Coprinopsis cinerea, ki kažejo strukturne podobnosti z lektini in hkrati zaviralno delujejo na proteaze. Predhodni rezultati kažejo, da kokaprin 1 zmanjšuje adhezijo patogenih bakterij, kot sta Campylobacter jejuni in Listeria monocytogenes, hkrati pa lahko spodbuja adhezijo koristnih bakterij rodu Lactobacillus. To nakazuje možnost selektivne modulacije bakterijskih skupnosti brez zaviranja rasti bakterij in s tem z manjšim tveganjem za razvoj odpornosti.

Cilj projekta je opredeliti antibiofilmski potencial kokaprinov 1, 2 in 3, pojasniti njihov mehanizem delovanja na celični in molekularni ravni ter določiti njihove tarče na bakterijski površini, vključno z glikani in proteini. Projekt bo ovrednotil tudi uporabo kokaprinov za usmerjeno uravnavanje interakcij med oportunističnimi patogeni in probiotičnimi bakterijami na abiotskih površinah ter v modelih sesalskih celic. Rezultati bodo prispevali k razumevanju bakterijske adhezije, razvoju inovativnih antiadhezijskih strategij ter krepitvi raziskav na področju mikrobne glikobiologije in interakcij protein–glikan.

Zunanja povezava na Sestava projektne skupine  Odpira se v novem oknu

• Anja Klančnik 22491
• Živa Zidar 57205
• Blaž Jug 54963

Faze projekta in njihova realizacija 

Projekt je razdeljen na pet medsebojno povezanih faz (delovnih sklopov), pri čemer vsaka obravnava specifičen vidik funkcionalnosti in uporabe kokaprinov.

V prvi fazi bo izvedena produkcija in čiščenje rekombinantnih kokaprinov ter analiza njihovega antibiofilmskega delovanja na izbranih komenzalnih in patogenih bakterijah na abiotskih in biotskih modelnih površinah.

Druga faza bo usmerjena v razjasnitev mehanizma antibiofilmskega delovanja na celični ravni, z analizo adhezije, agregacije, gibljivosti bakterij ter vloge proteazne inhibicije.

V tretji fazi bodo identificirane molekularne tarče kokaprinov in njihove interakcije z bakterijskimi proteini in glikani, podprte z biokemijskimi, biofizikalnimi in strukturnimi analizami.

V četrti fazi bo ovrednoten potencial kokaprinov za modulacijo bakterijskih združb z analizo mešanih biofilmov in adhezije bakterij na modele sesalskih celic, vključno z uporabo probiotičnih bakterij kot nosilcev.

Peta faza bo namenjena vodenju projekta, koordinaciji, upravljanju podatkov ter razširjanju rezultatov prek znanstvenih objav, konferenc in drugih diseminacijskih aktivnosti.