Il progetto mira a sviluppare un'applicazione mobile multimodale Zymomonas sostenibile ed economica per la produzione di peptidi antimicrobici (AMP) e levan per il trattamento delle infezioni della pelle e dei tessuti molli (SSTI). Per raggiungere questi obiettivi, sarà istituito un team scientifico altamente qualificato, che promuoverà la cooperazione tra istituzioni scientifiche, partner industriali e partner di cooperazione accademica internazionale. Gli studenti di laurea e dottorato parteciperanno attivamente al progetto, creando nuove posizioni di ricerca e promuovendo la diffusione delle conoscenze, pubblicando i risultati in riviste scientifiche ad alto impatto. I batteri che causano gli SSTI sono sempre più resistenti agli antibiotici comunemente usati e attualmente costituiscono una delle principali categorie di patogeni nosocomiali. L'AMP è un'alternativa promettente agli antibiotici convenzionali perché agiscono contro diversi ceppi di batteri e funghi. Tuttavia, gli attuali metodi di produzione di AMP, come la sintesi semiautomatica di fase solida, sono inefficienti e dannosi per l'ambiente. C'è un crescente interesse per gli approcci biologici alla produzione di AMP. Costi relativamente bassi e facile scalabilità rendono i metodi biotecnologici un'alternativa interessante alla produzione di AMP. Ad oggi, Escherichia coli è l'ospite più utilizzato a causa dei protocolli stabiliti e dell'efficienza nella produzione di proteine, ma ha limitazioni significative. Proponiamo che l'etanolo-sintetizzante alfa proteobatteri Zymomonas mobile potrebbe essere una migliore alternativa alla produzione di antimicrobici E. coli per il trattamento di SSTI, con il potenziale aggiuntivo di produrre specifici composti di guarigione delle ferite. Z. mobile è un batterio anaerobico opzionale noto per la sua naturale attività antimicrobica dovuta ai sottoprodotti acidi della fermentazione aerobica. Inoltre, abbiamo dimostrato che Z. mobile mostra una resistenza estremamente elevata a una serie di AMP forti, il che lo rende un produttore di AMP promettente. A differenza di E. coli, che non è un microrganismo GRAS (comunemente riconosciuto come sicuro), Z. mobile non è citotossico per le linee cellulari cutanee ed è classificato come microrganismo GRAS. Pertanto, il suo utilizzo nella produzione di AMP potrebbe eliminare la necessità di fasi estese di purificazione del prodotto finale, in quanto gli estratti di cellule mobili Z. contenenti AMP potrebbero essere utilizzati direttamente nei prodotti finali, seguendo la pratica dell'industria cosmetica.Z. mobile è un noto produttore di levan, un biopolimero di fruttosio con importanti proprietà mediche, in particolare per la guarigione delle ferite. In questo progetto, la produzione di levane sarà strategicamente integrata con l'espressione AMP Z. mobile ad alta efficienza in condizioni ottimizzate per massimizzare sia levane che le uscite AMP. Assicurando la produzione simultanea di Levane e AMP in un unico processo di coltivazione, la piattaforma batterica mobile Z. ridurrà i costi di produzione e impedirà l'uso di solventi pericolosi nel processo di post-trattamento. Pertanto, questa piattaforma mobile Z. fornirà una soluzione sostenibile dal punto di vista ambientale ed economica, fornendo una migliore efficienza terapeutica nel trattamento degli SSTI e della guarigione delle ferite. Il progetto mira a sfruttare il potenziale di Z. mobile per la produzione di AMP, così come le sue capacità di produzione antimicrobica e levanica naturale per creare una piattaforma batterica multimodale, ottimizzare la produzione di composti per il trattamento delle infezioni della pelle e dei tessuti molli.Le principali attività del progetto: Le principali attività del progetto per lo sviluppo e l'ottimizzazione della piattaforma di produzione mobile Zymomonas sono: espressione eterologa di AMP, valutazione delle sinergie AMP con l'attività antimicrobica naturale del ceppo mobile Z., ottimizzazione della metodologia per l'estrazione simultanea di levan e AMP, nonché valutazione della sicurezza e dell'efficacia in vitro. È previsto un ridimensionamento tecnologico della piattaforma sviluppata. Risultati previsti del progetto: Di conseguenza, sarà identificato il produttore più efficace (ceppo) e sarà sviluppato un protocollo sperimentale convalidato. È stato sviluppato il protocollo sperimentale che descrive la metodologia di estrazione e precipitazione di AMP e Levane, nonché è stata garantita la pubblicità per la diffusione dei risultati del progetto. Impatto economico previsto: I risultati previsti del progetto contribuiscono allo sviluppo di tecnologie biomediche, mediche e farmaceutiche sviluppando una piattaforma biotecnologica innovativa per la produzione di peptidi antimicrobici (AMP) e Levane con applicazione nel trattamento delle infezioni della pelle e dei tessuti molli. Il progetto contribuisce inoltre allo sviluppo di una bioeconomia ad alta intensità di conoscenza ottimiz