BIO Biowissenschaften; CIT Chemie-Ingenieurwesen, Technische Chemie, Biotechnologie
Abstract:
As a consequence of their extensive use in the last decades more and more classical antibiotics lose their activity against emerging multi-resistant microorganisms. Antimicrobial peptides (AMPs) are thought to be an attractive alternative to convential antibiotics. But the synthetic production of these peptides is very expensive. Hence, the economic production in different Nicotiana species serving as inexpensive green factories was evaluated during this study. As method of choice for in planta peptide production a Tobacco mosaic virus (TMV) derived expression system with the viral coat protein as fusion partner was generated. Following successful production of the desired peptides in Nicotiana benthamiana, an efficient purification protocol was elaborated. The final yield ranged between 0.2 and 0.5 mg of pure peptide per 20 g of infected fresh leaf biomass and in vitro antimicrobial activity was successfully proved.
Translated abstract:
Als Folge des immensen Einsatzes in den letzten Jahrzehnten verlieren immer mehr klassische Antibiotika ihre Wirkung gegen aufkommende multi-resistente Mikroorganismen. Antimikrobielle Peptide (AMPs) könnten eine attraktive Alternative zu herkömmlichen Antibiotika darstellen. Die synthetische Produktion dieser Peptide ist allerdings sehr teuer. Darum wurde in dieser Arbeit die ökonomische Produktion in verschiedenen Nicotiana Spezies als kostengünstige „grüne Fabriken“ untersucht. Um die Peptide in planta zu produzieren wurde ein auf Tabakmosaikvirus basierendes Expressionssystem entwickelt, bei dem das virale Hüllprotein als Fusionspartner dient. Nach erfolgreicher Produktion der Peptide in Nicotiana benthamiana wurde ein effizientes Reinigungsverfahren etabliert. Somit konnten zwischen 0,2 und 0,5 mg reinstes Peptid aus 20 g infiziertem Blattmaterial gewonnen werden und die antimikrobielle Aktivität in vitro wurde erfolgreich nachgewiesen.
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