Development of a class II lanthipeptide production system

Beter productieproces voor lantibiotica

Antibioticaresistentie komt tegenwoordig steeds vaker voor bij het bestrijden van infectieziekten en vormt een groot probleem in de gezondheidszorg. Daarom is het belangrijk om nieuwe antimicrobiële stoffen op basis van nieuwe structuren te ontwikkelen.

Lanthipeptiden zijn kleine ribosomaal geproduceerde peptiden die zogeheten lanthionine ringen bevatten. Vaak bezitten deze peptiden antimicrobiële werking en worden dan lantibiotica genoemd. Lantibiotica zouden in aanmerking kunnen komen als alternatieve antibiotica. Het onderzoek van Loes Zwart richtte zich daarom op het ontwikkelen van een productiesysteem voor lantipeptiden.

Het beoogde productiesysteem bevat een bekend lantibioticum modificatie enzym en eventueel het bijbehorende transporteiwit dat betrokken is bij de uitscheiding van lantipeptiden. Met de grampositieve bacterie Lactococcus lactis als productiegastheer kon een actief lantibioticum geproduceerd worden wanneer het structurele gen tot expressie werd gebracht met zijn natuurlijke modificatie enzym en het transporteiwit. Maar dit systeem bleek te specifiek en niet-verwante lantipeptiden konden slechts met lage opbrengsten worden geproduceerd.

Zwart ontdekte dat de gramnegatieve bacterie Escherichia coli als alternatieve gastheer kan worden gebruikt voor de intracellulaire productie van lantipeptiden. Met dit systeem was het mogelijk meerdere lantipeptiden te produceren die allemaal de verwachte modificaties ondergingen. Deze resultaten suggereren dat E. coli een goede gastheer is om op generieke wijze lanthipeptiden te produceren en de potentie heeft om als een productiesysteem te worden gebruikt.

Het promotieonderzoek van Loes Zwart vond plaats bij de afdeling Moleculaire Microbiologie van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute (GBB), met financiering van technologiestichting STW.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/a066bfb6-bd20-4737-86ce-fe388b7819b8