Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Adenoviren binden gezielt an Strukturen auf Tumorzellen

23.04.2018

Forschergruppe unter Beteiligung der Universität Tübingen entdeckt einen Andockmechanismus, über den möglicherweise schwer behandelbare Krebsarten besser in den Griff zu bekommen sind

Viren nutzen zur Vermehrung die Lebensfunktionen ihrer Wirte aus – doch dafür müssen sie zunächst in deren Zellen gelangen. Der erste Schritt besteht in der Anheftung des Virus an die Wirtszelle. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Sonderforschungsbereich „Immuntherapie: Von den molekularen Grundlagen zur klinischen Anwendung“ (SFB 685) an der Universität Tübingen haben unter Leitung von Professor Thilo Stehle gemeinsam mit Kollegen der Universität Umeå diesen Vorgang an einem Typ von Adenoviren untersucht.


Viren dieser Gruppe verursachen beim Menschen unter anderem Atemwegserkrankungen und Magen-Darm-Erkrankungen. Die Wissenschaftler entdeckten, dass die Adenoviren über einen bisher unbekannten Mechanismus an ungewöhnliche Zuckerstrukturen auf der Oberfläche der Wirtszellen binden, an die sogenannten Polysialinsäuren.

Diese kommen hauptsächlich auf Zellen von Hirn- und Lungentumoren vor, die mit einer schlechten Prognose für die Patienten verbunden sind. Daher würde sich das Adenovirus möglicherweise für eine zielgerichtete Tumortherapie eignen, bei der die Viren als Vehikel für eine Gentherapie an die Tumorzellen andocken und diese von innen heraus zerstören. Die Studie wird in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.

Aus der Gruppe der Adenoviren sind mehr als 50 Typen bekannt, die Erkrankungen beim Menschen verursachen. Ein Adenovirus besteht aus einem DNA-Doppelstrang, der in ein ikosaedrisches Kapsid, eine hochsymmetrische Proteinkapsel, eingeschlossen ist.

In der Kapsel sind längliche Faserproteine als Anhänge verankert. Nur drei der Adenovirustypen sind sowohl mit einem langen als auch einem kurzen Faserprotein ausgestattet. Einen davon, den Typ 52, und dort vor allem das kurze Faserprotein, hat das Wissenschaftlerteam in der neuen Studie näher untersucht. „Das kürzere Faserprotein verbreitert sich nach außen in eine knopfartige Struktur“, sagt Thilo Stehle. „Wir haben festgestellt, dass dieser Knopf lange Ketten der Polysialinsäure erkennt.“

Solche Zuckerstrukturen sitzen auf bestimmten Transportproteinen in der Außenhülle mancher Zellen. „Adenovirus 52 kann die Polysialinsäure als Rezeptor nutzen und sich so an die Zelle anheften“, erklärt der Wissenschaftler. „Das wurde zuvor noch nicht beobachtet, und über die molekulare Erkennung von Polysialinsäuren ist überhaupt sehr wenig bekannt.“

Besondere Eigenschaften

Wie das Virus sich anheftet, hat das Wissenschaftlerteam mithilfe von Röntgenkristallografie, Kernspinresonanzspektroskopie, einer Simulation der molekularen Vorgänge und gezielten Mutationen der Knöpfe am kurzen Faserprotein untersucht. „Die spezifische Bindung zwischen den Knöpfen und der Polysialinsäure auf der Wirtszelle kommt auf einem ungewöhnlichen Weg durch vorübergehende elektrostatische Wechselwirkungen zustande“, erklärt Stehle. „Solche Bindungsdetails geben uns Einblick in die Evolution verschiedener menschlicher Krankheitserreger unter den Adenoviren.“

Interessant sind die Fähigkeiten der Krankheitserreger auch bei Erkrankungen, mit denen sie ur-sächlich nichts zu tun haben. Zwar finden sich Polysialinsäuren auf gesunden Zellen bei der plastischen Entwicklung des Nervensystems. Doch sie wurden auch auf besonders aggressiven Tumoren im Gehirn und in der Lunge entdeckt. „Diese Krebsarten sprechen meist schlecht auf gängige Behandlungsmethoden an“, sagt Stehle. Daher böten gentechnisch bearbeitete Adenoviren, die sich spezifisch an die Krebszellen heften und diese infizieren, einen Ansatz, Gene gezielt in das Tumorgewebe einzuschleusen und für dessen Auflösung zu sorgen.

Publikation:
Annasara Lenman, A. Manuel Liaci, Yan Liu, Lars Frängsmyr, Martin Frank, Bärbel Blaum, Wen-gang Chai, Iva Podgorski, Balázs Harrach, Mária Benkõ, Ten Feizi, Thilo Stehle, Niklas Arnberg: Polysialic acid is a cellular receptor for human adenovirus 52. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), DOI 10.1073/pnas.1716900115.

Kontakt:
Prof. Dr. Thilo Stehle
Universität Tübingen
Interfakultäres Institut für Biochemie
Telefon +49 7071 29-73043
thilo.stehle[at]uni-tuebingen.de

Dr. Karl Guido Rijkhoek | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics