Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Mikrobiologie

Betreuer: PD Dr. Tomas Fiedler

M. Sc. Philip Eisenberg
(e-mail: philip.eisenberg@uni-rostock.de)

Die Rolle der nicht-phosphorylierenden Glycerinaldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase GapN im Stoffwechsel von Streptokokken und ihr Potenzial als Drug Target in Streptococcus pyogenes

Streptococcus pyogenes ist ein humanpathogenes Bakterium, das sowohl milde als auch schwere invasive Infektionen auslösen kann. In dieser Arbeit wurde die Rolle des Enzyms GapN im Stoffwechsel in S. pyogenes untersucht. Es wurde nachgewiesen, dass GapN in diesen Bakterien essentiell und vermutlich die Hauptquelle für NADPH ist. GapN kommt im Menschen nicht vor und ist in vielen anderen Bakterien nicht essentiell. Es eignet sich daher als Ziel für neue spezifische Medikamente gegen Infektionen mit S. pyogenes. Es wurden mittels in silico Untersuchungen und Strukturanalysen identifizierte potentielle Inhibitoren von GapN auf ihre Fähigkeit zur Hemmung der GapN-Aktivität und auf ihr antimikrobielles Potential untersucht. Sieben von 36 getesteten Substanzen inhibierten spezifisch GapN und konnten S. pyogenes abtöten. Diese Inhibitoren könnten sich als Leitsubstanzen zur Entwicklung eines neue Therapeutikums eignen.

The Role of the Non-Phosphorylating Glyceraldehyde-3-Phosphate Dehydrogenase GapN in the Metabolism of Streptococci and its Potential as a Drug Target in Streptococcus pyogenes

Streptococcus pyogenes is a human pathogenic bacterium that can cause both mild and severe invasive infections. In this study, the role of the enzyme GapN in the metabolism of S. pyogenes was investigated. It was shown that GapN is essential in these bacteria and probably serves as the main source of NADPH. GapN is not found in humans and is not essential in many other bacteria. It is therefore a suitable target for new specific drugs against S. pyogenes infections. Potential inhibitors of GapN identified by in silico studies and structural analyses were tested for their ability to inhibit GapN activity and for their antimicrobial potential. Seven of 36 tested substances specifically inhibited GapN and were able to kill S. pyogenes. These inhibitors could be suitable as lead substances for the development of a new therapeutic agent.