Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Allergien: Genaue Platzierung von Signalstoffen entscheidend

17.06.2009
Forschende am Departement Biomedizin der Universität Basel sind den Mechanismen von allergischen Reaktionen auf der Spur: Sie haben erstmals gezeigt, dass Signal-Lipide in der Membran von Mastzellen genau platziert werden müssen, damit Histamin freigesetzt wird.

Ihre Erkenntnisse, veröffentlicht in der Fachzeitschrift "Science Signaling", sind wichtig für das Verständnis der Vorgänge, die auch bei Entzündung und Krebs eine Rolle spielen.

Bei Allergieerkrankungen wie Heuschnupfen oder dem anaphylaktischen Schock, ausgelöst durch Bienengift, sind sogenannte Mastzellen beteiligt. Diese tragen einen Rezeptor auf ihrer Oberfläche, der durch den Antikörper Immunoglobulin E und Allergen aktiviert wird.

Als Folge davon werden an der Innenseite der Zellmembran Signalmoleküle konzentriert. Diese wiederum stellen Verankerungspunkte für bestimmte Enzyme bereit, die fettartige Lipide, genauer Phosphoinositide, umsetzen. Diese Enzyme, PI3-Kinasen (PI3K) genannt, bilden ein negativ geladenes Lipid, das nur in der Zellmembran der Mastzelle vorkommt: Es entsteht das Lipid PIP3, ohne welches kein Histamin freigesetzt wird.

Wie Thomas Bohnacker in der Forschungsgruppe von Prof. Matthias Wymann am Departement Biomedizin der Universität Basel zeigte, genügt es nicht einfach, PIP3 zu produzieren - dieses Signal-Lipid muss in der Mastzellmembran auch richtig lokalisiert werden. Dafür ist normalerweise das Adaptorprotein p84 zuständig, welches das Enzym PI3K, das PIP3 produziert, in eine spezielle Domäne der Membran bringt. In anderen Zellen, etwa den Lymphozyten des Immunsystems, übernimmt dies ein anderes Adaptorprotein, nämlich p101. Biochemisch verhalten sich p84 und p101 identisch. Wird nun aber das Adaptorprotein p101 in Mastzellen gebracht, wird zwar noch immer PIP3 produziert, doch die Freisetzung von Histamin bleibt aus. Den Grund für die unterschiedlichen Aktivitäten der beiden Enzymkomplexe mit den verschiedenen Adaptorproteinen konnten die Basler Forscher schliesslich mit fluoreszenten Proben sichtbar machen: Während PIP3 aus dem Enzymkomplex mit p84 in der Zellmembran verbleibt, wandert PIP3 aus dem Komplex mit p101 nach innen zum Zellkern.

Wymann und seine Mitarbeiter hatten bereits früher gezeigt, dass PI3K in verschiedenen Krankheitsmodellen für chronische Entzündung, rheumatoide Arthritis, kardiovaskuläre Prozesse und Arteriosklerose sowie den anaphylaktischen Schock eine Rolle spielt. Obschon die PI3K wegen ihrer vielfältigen Effekte als Angriffsziel für Medikamente geeignet scheint, könnten sich einige der genannten Effekte bei langanhaltenden Therapien als Nebenwirkungen bemerkbar machen. Die neue Erkenntnis, dass PI3K in zwei zellspezifischen Komplexen verschiedene Zellantworten differenziert auslösen kann, zeigt neue Möglichkeiten auf, seine Aktivität therapeutisch zu kontrollieren.

Originalbeitrag
Thomas Bohnacker, Romina Marone, Emilie Collmann, Ronan Calvez, Emilio Hirsch, and Matthias P. Wymann
PI3Kgamma Adaptor Subunits Define Coupling to Degranulation and Cell Motility by Distinct PtdIns(3,4,5)P3 Pools in Mast Cells

Sci. Signal., 9 June 2009, Vol 2, Issue 74 | DOI: 10.1126/scisignal.2000259

Weitere Auskünfte
Prof. Matthias Wymann, Departement für Biomedizin, Institut für Biochemie und Genetik, Mattenstrasse 28, 4058 Basel, Tel. +41 (0)61 695 30 46, E-Mail: matthias.wymann@unibas.ch

Christoph Dieffenbacher | idw
Weitere Informationen:
http://biomedizin.unibas.ch
http://stke.sciencemag.org/cgi/content/abstract/sigtrans;2/74/ra27

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie