Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Wirkungsweise eines Naturgifts entschlüsselt

01.06.2006
Ein internationales Forscherteam mit ZMNH-Beteiligung macht erstmals sichtbar, wie Giftstoffe an Kalium-Kanäle binden und deren interne Struktur verändern.

Bisse und Stiche von Schlangen, Spinnen und Skorpionen sind oft tödlich. Dabei werden im Körper des Opfers Giftstoffe freigesetzt, die dann an Ionen-Kanäle in der Zellmembran binden. Was genau dabei passiert, haben jetzt Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen zusammen mit Kollegen des Instituts für Neurale Signalverarbeitung am Zentrum für Molekulare Neurobiologie Hamburg (ZMNH) und der Universität Marseille herausgefunden und in der renommierten Zeitschrift "Nature" veröffentlicht. Mit einer Kombination aus magnetischer Resonanzspektroskopie (Festkörper-NMR) und speziellen Protein-Syntheseverfahren konnten sie zeigen, dass sich sowohl die Struktur des Kalium-Kanals selbst als auch des Toxins ändert, wenn diese sich zu einem Komplex verbinden. Diese Befunde könnten helfen, wirksamere Medikamente gegen Bluthochdruck und andere Krankheiten zu entwickeln, die mit Fehlfunktionen von Kalium-Kanälen zusammenhängen.

Die Zellen unseres Körpers sind von Membranen umgeben, in die wiederum Ionen-Kanäle eingebettet sind. Hierbei handelt es sich um spezielle Proteine, die es ganz bestimmten Ionen erlauben, die Zellmembran zu durchqueren. Dadurch baut sich ein elektrochemisches Gefälle auf, so dass Signale von Nerven- oder Herzmuskelzellen weitergeleitet werden können. Wird eine solche Zelle erregt, ändert sich die Struktur ihrer Ionen-Kanäle: Diese bilden Poren, durch die Ionen passieren können. So gibt es beispielsweise Kalium-Kanäle, also Proteine, die nur für Kalium-Ionen durchlässig sind. Diese sind Angriffsziel für hochspezifische Toxine vieler giftiger Tiere. Diese Toxine interagieren mit den Kalium-Kanälen in den Zellen des Opfers, so dass elektrische Signale nicht mehr weitergeleitet werden, was oft zum Tode führt.

Solche Wechselwirkungen sind auf struktureller Ebene bisher nur unzureichend untersucht, obwohl man mithilfe der Röntgenkristallographie bereits große Fortschritte bei der Erforschung der Ionen-Kanäle erzielt hat. Deshalb haben sich die Wissenschaftler aus Göttingen, Hamburg und Marseille etwas einfallen lassen: Sie kombinierten neue Methoden der magnetischen Resonanzspektroskopie (Festkörper-NMR) mit bestimmten Protein-Syntheseverfahren und untersuchten am Beispiel des Gifts des nordafrikanischen Skorpions Androctonus mauretanicus mauretanicus, wie bakterielle Kalium-Kanäle mit einem Toxin auf atomarer Ebene in Wechselwirkung treten.

Die Forschungsergebnisse sind auch für die Entwicklung neuer spezifischer Kaliumkanalantagonisten, unter anderem als Immunsuppressiva, von großem Interesse.

Nach einer Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft, München

Dr. Marion Schafft | idw
Weitere Informationen:
http://www.uke.uni-hamburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie