Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein "Schuhlöffel" für das Immunsystem - Forscher öffnen Schlüsselement der Immunabwehr mit Proteinfragmenten

19.03.2008
Ziel jeder Impfung ist es, das Immunsystem in die Lage zu versetzen, Krankheitserreger oder Krebszellen zu erkennen und zu zerstören.

Die dazu in den Körper eingebrachten Bestandteile dieser Erreger (Antigene), können jedoch nur dann die Abwehrzellen des Immunsystems aktivieren, wenn die Erregerbruchstücke zuvor auf Antigenrezeptoren einer anderen Gruppe von Immunzellen geladen werden, die sie der Abwehr präsentieren. Forscher haben nun entdeckt, dass von ihnen entwickelte winzige Proteinbruchstücke dabei offenbar eine wichtige Rolle spielen können.

Im Labor konnten sie zeigen, dass diese künstlichen Fragmente die Beladbarkeit der Antigenrezeptoren und damit die Stärke der Immunantwort deutlich verbessern können. Die Arbeit, die Dr. Olaf Rötzschke vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch koordiniert hat und die in Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP), Berlin, sowie der Universität Tübingen entstanden ist, hat jetzt PLoS ONE (Vol. 3, Nr. 3, e1814) veröffentlicht.*

Erreger oder andere als fremd erkannte Strukturen, so genannte Antigene, werden, wenn sie nicht schon vorher abgefangen werden, von bestimmten Immunzellen geschluckt und im Innern in kleine Stücke zerschlagen. Die Zelle lädt dann Stichproben dieser Erregerbruchstücke auf einen Antigenrezeptor, kurz MHC II genannt, und transportiert sie damit auf ihre Oberfläche. Spezielle Abwehrzellen des Immunsystems (T-Helfer-Zellen) überprüfen regelmäßig den Inhalt der MHC II Moleküle. Falls dabei fremde Antigene aufgespürt werden, alarmieren sie die übrigen Abwehrzellen des Immunsystems, um die Infektion zu bekämpfen.

Eine erfolgreiche Impfung hängt maßgeblich davon ab, wie effizient die Antigene eines Impfstoffes auf die MHC Rezeptoren geladen werden. Die Forscher, die zu einem vom Bundesforschungsministeriums geförderten 'MHCenhancer'-Netzwerk gehören, fanden heraus, dass bestimmte kurze Proteinfragmente diesen Prozess erheblich beschleunigen können. Ähnlich einem Schuhlöffel, der dem Fuß in den Schuh hilft, weiten sie das MHC-II Molekül an einer bestimmten Stelle und ermöglichen es so den Antigenen in die für sie vorgesehene Bindungstasche des Rezeptors zu schlüpfen. Dr. Rötzschke hofft deshalb, diese im Labor entwickelten Proteinfragmente künftig für die Verbesserung von Impfungen einsetzen zu können. Die Idee dabei ist, einem Impfstoff das Proteinfragment beizugeben, damit der MHC-Rezeptor besser und mit den "richtigen" Antigenen beladen wird, um die Immunreaktion zu verstärken.

Antigenpräsentation und Immunerkrankungen
Darüber hinaus könnte dieser Mechanismus auch neue Erkenntnisse über die Entstehung bestimmter Autoimmunerkrankungen, wie zum Beispiel der Zöliakie, liefern. Bei der Zöliakie werden den Abwehrzellen des Immunsystems irrtümlich Bestandteile des Weizenmehls (Gluten) präsentiert. Die Betroffenen vertragen aus diesem Grund keine Lebensmittel aus Weizenmehl, wie zum Beispiel Brot und Nudeln.

Auch in diesem Fall muss das Weizenmehlantigen dafür auf MHC II Rezeptoren gepackt werden, wobei ebenfalls kurze Proteinfragmente behilflich sein könnten. Prinzipiell können die in diesem Fall unerwünschten Helfer sogar während der Verdauung der Weizennahrung vom Körper gebildet werden. Es besteht deshalb nach Ansicht von Dr. Rötzschke die Möglichkeit, dass hier ebenfalls der Schuhlöffeleffekt zum Tragen kommt und die Beladung des MHC II Rezeptors mit Zöliakie-auslösendem Antigen vermittelt. Neben der Verbesserung von Impfstoffen untersuchen die Forscher deshalb gegenwärtig inwieweit solche Bestandteile bei der Entstehung der Autoimmunerkrankung eine Rolle spielen.

Das Projekt wurde mit Mitteln des Bundesforschungsministeriums im Rahmen der Initiative "Innovative Therapieverfahren auf molekularer und zellulärer Basis" gefördert, dessen Projektleiter Dr. Rötzschke ist.

*Anchor side chains of short peptide fragments trigger ligand exchange of class II MHC molecules

Shashank Gupta1, Sabine Höpner1, Bernd Rupp2, Sebastian Günther1, Katharina Dickhaut13, Noopur Agarwal1, M. Cristina Cardoso1, Ronald Kühne2, Karl-Heinz Wiesmüller4, Günther Jung4, Kirsten Falk1, Olaf Rötzschke1

Present address:
1Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine (MDC), Robert-Rössle-Str. 10, D-13125 Berlin, Germany; 2Leibniz-Institute for Molecular Pharmacology (FMP), Robert-Rössle-Str. 10, D-13125 Berlin, Germany; 3Charite Berlin, Germany; 4Eberhard-Karls University, Auf der Morgenstelle 18, D-72076 Tübingen, Germany
Corresponding authors:
Kirsten Falk, Olaf Rötzschke*
Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine (MDC), Robert-Rössle-Str. 10, D-13125 Berlin,
Germany; Tel: +49 30 9406, 3664, FAX: +49 30 9406 2394
falk@mdc-berlin.de, roetzsch@mdc-berlin.de
Barbara Bachtler
Pressestelle
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch
Robert-Rössle-Straße 10
13125 Berlin
Tel.: +49 (0) 30 94 06 - 38 96
Fax: +49 (0) 30 94 06 - 38 33
e-mail: presse@mdc-berlin.de

Barbara Bachtler | idw
Weitere Informationen:
http://www.mdc-berlin.de/de/news
http://www.MHCenhancer.de
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0001814

Weitere Berichte zu: Abwehrzelle Antigen Antigenrezeptor Immunsystem Impfstoff MHC Proteinfragment Rezeptor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der Buche in die Gene schauen - Vollständiges Genom der Rotbuche entschlüsselt
11.12.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Mit den Augen der Biene: Zoologe der Uni Graz entwickelt Verfahren zur Verbesserung dunkler Bilder
11.12.2017 | Karl-Franzens-Universität Graz

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: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Im Focus: Geburtshelfer und Wegweiser für Photonen

Gezielt Photonen erzeugen und ihren Weg kontrollieren: Das sollte mit einem neuen Design gelingen, das Würzburger Physiker für optische Antennen erarbeitet haben.

Atome und Moleküle können dazu gebracht werden, Lichtteilchen (Photonen) auszusenden. Dieser Vorgang verläuft aber ohne äußeren Eingriff ineffizient und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Goldmedaille für die praktischen Ergebnisse der Forschungsarbeit bei Nutricard

11.12.2017 | Unternehmensmeldung

Nachwuchs knackt Nüsse - Azubis der Friedhelm Loh Group für Projekte prämiert

11.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit 3D-Zellkulturen gegen Krebsresistenzen

11.12.2017 | Medizin Gesundheit