Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Arm in Arm gegen Aktin

14.01.2009
Braunschweiger Helmholtz-Forscher klären Wirkmechanismus eines Naturstoffes auf.

Naturstoffe sind wichtige Hilfsmittel beim Kampf gegen Infektionskrankheiten und Krebs. Um sie gezielt einsetzen zu können, müssen wir ihre Wirkmechanismen und ihren Aufbau genau kennen, um am Ende aus ihnen das optimale Medikament zu entwickeln.

Wolf-Dieter Schubert und seinen Mitarbeitern der Arbeitsgruppe "Molekulare Wirt-Pathogen Interaktionen" am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig ist dies jetzt für einen seit 15 Jahren bekannten Naturstoff, das Rhizopodin, erstmals gelungen.

In der Zeitschrift "Angewandte Chemie" zeigen die Forscher, wie der Naturstoff ein Protein des Zellskeletts zu Komplexen zusammenlagert und es damit an seiner Funktion hindert. Diese Eigenschaft könnte den Stoff unter anderem für die Krebsforschung sehr interessant machen. Gleichzeitig zeigen die Forscher genau wie das Molekül räumlich aufgebaut ist, so dass es in Zukunft vielleicht im Labor herstellbar ist.

Das Zellskelett ist ein Netz aus vielen Proteinen. Es hilft unter anderem bei der Zellteilung, das Erbgut auf beide Tochterzellen zu verteilen. Weil sich Krebszellen besonders schnell teilen, zielen viele Medikamente darauf, die Dynamik des Zellskeletts zu blockieren und so die krankhafte Vermehrung der Krebszellen zu stoppen. Bakterien nutzen die gleiche Strategie: Um die Abwehrmechanismen des von ihnen befallenen Organismus außer Kraft zu setzen, produzieren sie Naturstoffe. Diese verhindern den Aufbau des Zellskeletts in Abwehrzellen oder zerstören das bereits aufgebaute Skelett. Deshalb sind solche Naturstoffe wichtige Ausgangspunkte für neue Medikamente.

Der Naturstoff Rhizopodin wurde 1993 von Forschern am HZI aus dem Bakterienstamm Myxococcus stipitatus isoliert. Schon damals zeigten Experimente am HZI eine starke Wirkung gegen das Zellskelett. Man erkannte, dass das Rhizopodin Bausteine des Zellskeletts, sogenannte Aktin-Moleküle, bindet und den Zellskelettaufbau verhindert. Wie das im Detail funktioniert, blieb jedoch unklar. Um dies zu untersuchen, mischten die Forscher um Wolf-Dieter Schubert jetzt im Labor Aktin-Moleküle mit Rhizopodin. Dabei beobachteten sie, dass beide Substanzen wie erwartet einen festen Komplex bilden. Dieser Komplex war jedoch deutlich größer als vorher berechnet. Die molekulare Struktur des Komplexes löste das Rätsel: Ein Rhizopodin-Molekül setzt gleich zwei Aktin-Bausteine außer Gefecht, indem es sie an sich fesselt und damit unwirksam macht. "Wenn wir uns jetzt die Struktur des Rhizopodins anschauen und erkennen, wie es Aktin bindet, passt alles perfekt zusammen.", sagt Wolf-Dieter Schubert. "Der Komplex aus Rhizopodin und zwei Aktin-Molekülen verhindert besonders wirkungsvoll den Zusammenbau des Zellskeletts."

Noch ist es zu früh zu bewerten, ob das Rhizopodin den Weg in die Anwendung als Medikament finden wird. Die genaue Erklärung des Wirkmechanismus und insbesondere auch die detaillierte, räumliche Beschreibung sind jedoch wichtige Schritte zum besseren Verständnis und zur eventuellen Nutzung dieser wichtigen Klasse der Naturstoffe.

Orginalartikel: Gregor Hagelueken, Simone C. Albrecht, Heinrich Steinmetz, Rolf Jansen, Dirk W. Heinz, Markus Kalesse, Wolf-Dieter Schubert: Absolute Konfiguration von Rhizopodin und Inhibierung der Aktinpolymerisation durch Dimerisierung. Angew. Chem. 2009, 121, 603 -606 (Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 595-598).

Hannes Schlender | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-hzi.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise