Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

New type of bacterial protection found within cells

14.11.2012
UCI study reveals novel immune system response to infections
UC Irvine biologists have discovered that fats within cells store a class of proteins with potent antibacterial activity, revealing a previously unknown type of immune system response that targets and kills bacterial infections.

Steven Gross, UCI professor of developmental & cell biology, and colleagues identified this novel intercellular role of histone proteins in fruit flies, and it could herald a new approach to fighting bacterial growth within cells. The study appears today in eLife, a new peer-reviewed, open-access journal supported by the Howard Hughes Medical Institute, the Max Planck Society and the Wellcome Trust.

“We found that these histone proteins have pan-antibacterial abilities and can have a wide-ranging effect,” Gross said. “If we can discover how to manipulate the system to increase histone levels, we may one day have a new way to treat patients with bad bacterial infections.”

Histones exist in large numbers in most animal cells; their primary job is to help DNA strands fold into compact and robust structures inside the nucleus. Gross said there is some evidence that histones secreted from cells protect against bacteria living outside cells. However, many bacteria enter cells, where they can avoid the immune system and continue replicating.

In principle, Gross said, histones could protect cells against such bacteria from the inside, but for many years this was thought unlikely because most histones are bound to DNA strands in the cell nucleus, whereas bacteria multiply in the cellular fluid outside the nucleus, called cytosol. Additionally, free histones can be extremely damaging to cells, so most species have developed mechanisms to detect and degrade free histones in the cytosol.

In their study, Gross and colleagues demonstrate that histones bound to lipid (fat) droplets can protect cells against bacteria without causing any of the harm normally associated with the presence of free histones. In experiments with lipid droplets purified from Drosophila fruit fly embryos, they show that lipid-bound histones can be released to kill bacteria.

The researchers injected similar numbers of bacteria into Drosophila embryos that contained lipid-bound histones and into embryos genetically modified to not contain them. They discovered that the histone-deficient flies were 14 times more likely to die of bacterial infections. Similar results were found in experiments on adult flies. Additional evidence suggested that histones might also protect mice against bacteria.

“Because numerous studies have now identified histones on lipid droplets in many different cells — from humans as well as mice and flies — it seems likely that this system may be quite general,” Gross said.

Preetha Anand, Silvia Cermelli, Robilyn Sigua and Lan Huang of UCI; Zhihuan Li and Michael Welte of New York’s University of Rochester; Adam Kassan, Marta Bosch and Albert Pol of the August Pi i Sunyer Biomedical Research Institute in Barcelona, Spain; and Andre Ouellette of USC contributed to the study (Anand et al. eLife 2012;1:e00003. DOI: 10.7554/eLife.00003), which was supported by the National Institutes of Health (grants GM64624 and GM64687), the National Science Foundation and the Spanish Ministry of Science & Innovation.

About the University of California, Irvine: Founded in 1965, UCI is a top-ranked university dedicated to research, scholarship and community service. Led by Chancellor Michael Drake since 2005, UCI is among the most dynamic campuses in the University of California system, with more than 28,000 undergraduate and graduate students, 1,100 faculty and 9,400 staff. Orange County’s second-largest employer, UCI contributes an annual economic impact of $4.3 billion. For more UCI news, visit www.today.uci.edu.

News Radio: UCI maintains on campus an ISDN line for conducting interviews with its faculty and experts. Use of this line is available for a fee to radio news programs/stations that wish to interview UCI faculty and experts. Use of the ISDN line is subject to availability and approval by the university.

Tom Vasich | EurekAlert!
Further information:
http://www.uci.edu

More articles from Life Sciences:

nachricht Cancer: Molecularly shutting down cancer cachexia
30.08.2016 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Bringing artificial enzymes closer to nature
30.08.2016 | Universität Basel

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Meteoriteneinschlag im Nano-Format

Mit energiereichen Ionen lassen sich erstaunliche Nanostrukturen auf Kristalloberflächen erzeugen. Experimente und Berechnungen der TU Wien können diese Effekte nun erklären.

Ein Meteorit, der in flachem Winkel auf die Erde trifft, kann gewaltige Verwüstungen anrichten: Er schrammt über die Erdoberfläche und legt oft eine lange...

Im Focus: Flexibel statt starr

Gezielter und effizienter Transport zellulärer Frachten durch physikalischen Mechanismus

Damit Zellen richtig funktionieren können, müssen Frachten innerhalb der Zelle ständig von einem Ort zum anderen transportiert werden, wobei es ähnlich zugeht...

Im Focus: Elektronen am Tempolimit

Elektronische Bauteile werden seit Jahren immer schneller und machen damit leistungsfähige Computer und andere Technologien möglich. Wie schnell sich Elektronen mit elektrischen Feldern letztendlich kontrollieren lassen, haben jetzt Forscher an der ETH Zürich untersucht. Ihre Erkenntnisse sind wichtig für die Petahertz-Elektronik der Zukunft.

Geschwindigkeit mag keine Hexerei sein, doch sie ist die Grundlage für Technologien, die nicht selten wie Magie anmuten. Moderne Computer etwa sind so...

Im Focus: Forscher beobachten, wie Chaperone defekte Proteine erkennen

Proteine, auch Eiweiße genannt, erfüllen in unserem Körper lebenswichtige Funktionen: Sie transportieren Stoffe, bekämpfen Krankheitserreger oder fungieren als Katalysatoren. Damit diese Prozesse zuverlässig funktionieren, müssen die Proteine eine definierte dreidimensionale Struktur annehmen. Molekulare Faltungshelfer, die sogenannten Chaperone, kontrollieren den Strukturierungsprozess. Ein Forscherteam unter der Beteiligung der Technischen Universität München (TUM) konnte nun herausfinden, wie Chaperone besonders gefährliche Fehler in diesem Strukturierungsprozess erkennen. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin "Molecular Cell" veröffentlicht.

Chaperone sind sozusagen die TÜV-Prüfer der Zelle. Es handelt sich um Proteine, die wiederum andere Proteine auf Qualitätsmängel untersuchen, bevor diese die...

Im Focus: Mikroskopieren mit einzelnen Ionen

Neuartiges Ionenmikroskop nutzt einzelne Ionen, um Abbildungen mit einer Auflösung im Nanometerbereich zu erzeugen

Wissenschaftler um Georg Jacob von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz haben ein Ionenmikroskop entwickelt, das nur mit exakt einem Ion pro Bildpixel...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

„Electronics Goes Green“ – die weltweit größte Fachtagung zu Nachhaltigkeit in der Elektronik

30.08.2016 | Veranstaltungen

Aachen macht (3D-)Druck

30.08.2016 | Veranstaltungen

Fachkonferenz: Sichere Trinkwasserversorgung in Entwicklungsländern

30.08.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Laser, LED und OLED: Duell im Scheinwerferlicht

30.08.2016 | Seminare Workshops

Zuverlässige Schalter

30.08.2016 | Seminare Workshops

Krebserkrankungen: Tumorkachexien molekular abschalten

30.08.2016 | Biowissenschaften Chemie