Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schlüsselenzym des bakteriellen Alarmsystems aufgeklärt

02.04.2004


Dringender Bedarf wegen zunehmender Antibiotika-Resistenz



Wenn Bakterien nicht genügend Nährstoffe zur Verfügung haben oder anderweitig in Stresssituationen geraten, passen sie ihren gesamten Stoffwechsel sehr schnell der neuen Situation an und schalten alle Vorgänge ab, die nicht unbedingt lebensnotwendig sind. Das entscheidende Signal dafür ist das Auftreten einer Verbindung namens pppGpp, eines mehrfach phosphorylierten Guanin-Nucleosids, welches als "Alarmmolekül" fungiert.



Wie dieses von Streptokokken hergestellt und auch wieder abgebaut wird, haben Biochemiker der Universität zu Lübeck um Prof. Dr. rer. nat. Rolf Hilgenfeld jetzt herausgefunden und in der jüngsten Ausgabe der angesehenen Zeitschrift "Cell" veröffentlicht (T. Hogg, U. Mechold, H. Malke, M. Cashel & R. Hilgenfeld: Cell 117 (1) 57-68 (2004)). Die Forscher klärten die Kristallstruktur des Enzyms RelS auf, welches sowohl die Synthese des Alarmmoleküls aus den Nucleotiden GTP und ATP katalysiert als auch seinen Abbau zu GTP und Pyrophosphat.

RelS ist damit eines der seltenen Enzyme, die gegensätzliche biochemische Reaktionen beschleunigen können. Die von den Lübecker Forschern aufgeklärte Kristallstruktur zeigt im atomaren Detail, wie dieses funktioniert: Das Enzym hat zwei separate aktive Zentren, die aber durch Konformationsänderungen miteinander kommunizieren. Solange die Stresssituation des Bakteriums anhält und pppGpp hergestellt werden muss, ist das aktive Zentrum für den Abbau der Verbindung abgeschaltet, aber sobald genügende Mengen des Alarmmoleküls vorhanden sind, wird das Synthesezentrum durch Strukturänderungen ab- und das Abbauzentrum angeschaltet.

Dieses Alarmsystem ist für das Überleben der Bakterien entscheidend, bei Säugern aber nicht vorhanden. Aus diesem Grunde bietet das Enzym einen völlig neuen Angriffsort für neuartige antibakterielle Wirkstoffe. Angesichts der dramatisch zunehmenden Resistenzen von Bakterien gegen die heute vorhandenen Antibiotika besteht dafür ein dringender Bedarf.

Rüdiger Labahn | idw
Weitere Informationen:
http://www.biochem.uni-luebeck.de

Weitere Berichte zu: Alarmsystem Bakterium Enzym Schlüsselenzym

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Arten in der Nordsee-Kita
05.12.2016 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Alter beeinflusst den Mikronährstoffgehalt im Blut
05.12.2016 | Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke

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: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden «Krebssignatur» in Proteinen

05.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Wichtiger Prozess für Wolkenbildung aus Gasen entschlüsselt

05.12.2016 | Geowissenschaften

Frühwarnsignale für Seen halten nicht, was sie versprechen

05.12.2016 | Ökologie Umwelt- Naturschutz