Funktionales Metaproteom der Mikrobiota

Projektbeschreibung

Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass die Zusammensetzung der Mikroflora im Gastrointestinaltrakt zur Entwicklung und Ausprägung der Adipositas beiträgt. Weiterführende Studien zeigten eine Änderung der Mikroflora nach bariatrisch chirurgischer Intervention. Jedoch sind weder die zu Grunde liegenden Mechanismen noch ihre Folgen für die Energiehomöostase hinreichend geklärt.
Im Projekt soll der Einfluss bariatrischer Interventionsverfahren im Ratten-Modell auf die Mikroflora und deren Stoffwechsel, und der Einfluss auf den Wirtorganismus geprüft werden. Die Zusammensetzung der Mikroflora wird prospektiv nach 1 Woche, 4 Wochen und 24 Wochen post-interventionell bestimmt. Die Untersuchung der Mikroflora erfolgt auf den Ebenen des Mikrobioms durch genetische Analysen und mittels Bestimmung der Stoffwechselaktivität durch Messung des 13C-Kohlenstoffflusses im Proteom der Mikroflora. Weiterführende Gewebeanalysen sollen Einblicke auf die Zusammenhänge zwischen der Mikroflora und dem Stoffwechsel des Rezipienten gewähren.
Zusammenfassend wird durch die Untersuchung definiert, welchen Einfluss die bariatrische Chirurgie auf die Mikroflora des Gastrointestinaltraktes hat, und welche Interaktionen zum Organismus des Rezipienten bestehen.

workflow

Abb.1 Analyse des Mikrobiota-Proteoms und des Gewebe-Proteoms mittels Protein-SIP

Beteiligte Wissenschaftler

Kooperationen

Dr. Manuel Ferrer, CSIC, Institute of Catalysis, Madrid, Spain

Prof. Antonio Suarez, Department of Biochemistry and Molecular Biology, Centro de Investigación Biomédica, University of Granada, Granada, Spain

Publikationen

Haange SB, Oberbach A, Schlichting N, Hugenholtz F, Smidt H, von Bergen M, Till H, Seifert J. (2012)
Metaproteome analysis and molecular genetics of rat intestinal microbiota reveals section and localization resolved species distribution and enzymatic functionalities.
Journal of Proteome Research 11 (11), 5406-5417

Ferrer M, Ruiz A, Lanza F, Haange SB, Oberbach A, Till H, Campoy C, Segura MT, Richter M, Bargiela R, von Bergen M, Seifert J, Suarez A. (2013)
Microbiota from the distal guts of lean and obese adolescents exhibit partial functional redundancy besides clear differences in community structure.
Environmental Microbiology 15 (1), 211-226.

Pérez-Cobas AE, Gosalbes MJ, Friedrichs A, Knecht H, Artacho A, Eismann K, Otto W, Rojo D, Bargiela R, von Bergen M, Neulinger SC, Däumer C, Heinsen FA, Latorre A, Barbas C, Seifert J, Martins dos Santos V, Ott SJ, Ferrer M, Moya A. (in press)
Gut microbiota disturbance during antibiotic therapy: a multi-omic approach.
Gut (doi: 10.1136/gutjnl-2012-303184)

 

Förderung

IFB Adipositas Erkrankungen, Uniklinkium Leipzig

aktuelle Publikationen

Kliemt S, Lange C, Otto W, Hintze V, Möller S, von Bergen M, Hempel U, Kalkhof S.
Sulfated hyaluronan containing collagen matrices enhance cell-matrix-interaction, endocytosis, and osteogenic differentiation of human mesenchymal stromal cells.
J Proteome Res. 2012 Nov 21. [Epub ahead of print] PMID:23170904

Haange SB, Oberbach A, Schlichting N, Hugenholtz F, Smidt H, von Bergen M, Till H, Seifert J.
Metaproteome analysis and molecular genetics of rat intestinal microbiota reveals section and localisation resolved species distribution and enzymatic functionalities.
J Proteome Res. 2012 Nov 2;11(11):5406-17. PMID: 23016992

Müller SA, van der Smissen A, von Feilitzsch M, Anderegg U, Kalkhof S, von Bergen M.
Quantitative proteomics reveals altered expression of extracellular matrix related proteins of human primary dermal fibroblasts in response to sulfated hyaluronan and collagen applied as artificial extracellular matrix.
J Mater Sci Mater Med. 2012 Dec;23(12):3053-65. PMID: 22990618

Goettsch C, Kliemt S, Sinningen K, von Bergen M, Hofbauer LC, Kalkhof S.
Quantitative proteomics reveals novel functions of osteoclast-associated receptor in STAT signaling and cell adhesion in human endothelial cells.
J Mol Cell Cardiol. 2012 Dec;53(6):829-37. PMID: 22985931

Salbach J, Kliemt S, Rauner M, Rachner TD, Goettsch C, Kalkhof S, von Bergen M, Möller S, Schnabelrauch M, Hintze V, Scharnweber D, Hofbauer LC.
The effect of the degree of sulfation of glycosaminoglycans on osteoclast function and signaling pathways.
Biomaterials 2012 Nov;33(33):8418-29. PMID: 22954516

Guazzaroni ME, Herbst FA, Lores I, Tamames J, Peláez AI, López-Cortés N, Alcaide M, Del Pozo MV, Vieites JM, von Bergen M, Gallego JL, Bargiela R, López-López A, Pieper DH, Rosselló-Móra R, Sánchez J, Seifert J, Ferrer M.
Metaproteogenomic insights beyond bacterial response to naphthalene exposure and bio-stimulation.
ISME J. 2012 Jul 26. doi: 10.1038/ismej.2012.82.[Epub ahead of print] PMID: 22832345

Taubert M, Vogt C, Wubet T, Kleinsteuber S, Tarkka MT, Harms H, Buscot F, Richnow HH, von Bergen M, Seifert J
Protein-SIP enables time-resolved analysis of the carbon flux in a sulfate-reducing, benzene-degrading microbial consortium.
ISME J. 2012 Jul 12. doi: 10.1038/ismej.2012.68. [Epub ahead of print] PMID: 22791237.


Boll K, Reiche K, Kasack K, Mörbt N, Kretzschmar AK, Tomm JM, Verhaegh G, Schalken J, von Bergen M, Horn F, Hackermüller J.
MiR-130a, miR-203 and miR-205 jointly repress key oncogenic pathways and are downregulated in prostate carcinoma.
Oncogene. 2012 Mar 5. doi: 10.1038/onc.2012.55. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 22391564.


Haas S, Jahnke HG, Moerbt N, von Bergen M, Aharinejad S, Andrukhova O, Robitzki AA
DIGE proteome analysis reveals suitability of ischemic cardiac in vitro model for studying cellular response to acute ischemia and regeneration.
PLoS One. 2012;7(2):e31669. Epub 2012 Feb 22. PubMed PMID: 22384053