Der erste Schritt bei der Antibiotikaresistenz ist oft die Wahrnehmung des Medikaments durch das Bakterium, was zur Aktivierung spezieller Resistenzsysteme führt, die die Zelle schützen. Eine solche Informationsverarbeitung erreichen die Bakterien über hochentwickelte Signalwege, die spezifische Informationen von außen in das Innere der Zelle weiterleiten, damit eine geeignete Reaktion ausgelöst wird. Unsere Arbeit konzentriert sich darauf zu verstehen, wie diese Signalsysteme funktionieren, welche Informationen sie sammeln, wie die verschiedenen Proteinkomponenten kommunizieren, welche Gene durch die Signalübertragung an- oder ausgeschaltet werden und wie diese Reaktionen das Bakterium an den gegenwärtigen Stress anpassen.
Mit einer Kombination aus In-vivo- und In-vitro-Ansätzen, unterstützt durch Bioinformatik und mathematische Modellierung, untersuchen wir Signalwege, die an der Resistenz gegen Zellwand-Antibiotika in den Gram-positiven Bakterien Bacillus subtilis und Enterococcus faecalis beteiligt sind. Dabei bearbeiten wir Teilprojekte, die von mechanistischen Untersuchungen einzelner Signalwege auf genetischer oder biochemischer Ebene bis hin zur Untersuchung ganzer regulatorischer Netzwerke auf Systemebene reichen. Das aus dieser Arbeit gewonnene Verständnis nutzen wir, um potenzielle Angriffsziele für neue Therapeutika zu identifizieren, die die Signalübertragung und damit die Resistenz blockieren sollen, um so Antibiotika-resistenten Infektionen entgegenzuwirken.
