Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Doppelt aktiviert besser

30.11.2009
Strukturbiologen des HZI klären Wirkmechanismus von Invasionsprotein auf.

Bakterien ist jedes Mittel recht, um einen Organismus zu infizieren. Sie dringen in Zellen ein, wandern durch den Körper, täuschen das Immunsystem oder missbrauchen Abläufe der Wirtszelle für ihre Zwecke.


Darstellung der Struktur eines Internalin B-Dimers. Grafik: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, Braunschweig

Jedes Bakterium hat dabei seine eigene Methode. Welche Mechanismen Listeria-Bakterien nutzen, haben jetzt Strukturbiologen der Universität Bielefeld und des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig in Kooperation mit einer englischen Arbeitsgruppe herausgefunden.

Der Trick der Erreger: Sie binden mit zwei Invasionsproteinen an einen Rezeptor auf menschlichen Zellen und lassen sich in die Zelle einschleusen. Diese Eintrittskarte ist eigentlich für Faktoren reserviert, die das Zellwachstum und die Wundheilung steuern. Ihre Ergebnisse haben die Forscher jetzt in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Journal of Molecular Biology" veröffentlicht.

Mit Listerien infizieren wir uns über verdorbene Nahrungsmittel. Besonders gefährlich sind sie für Schwangere, Neugeborene und Menschen mit schwachem Immunsystem. Zuerst überwindet der Krankheitserreger die Darmwand und gelangt so in den Körper. Für die weitere Verbreitung ist dann das Invasionsprotein "Internalin B" der Schlüssel. Dieses Protein auf der Oberfläche der Bakterien erkennt das passende Schloss, einen Rezeptor namens Met auf der Wirtszelle und aktiviert es. Daraufhin nehmen die Wirtszellen die Bakterien auf. In den Zellen nutzen die Listerien deren Nährstoffe und sind vor einer Immunantwort weitestgehend geschützt.

Bislang wussten die Forscher nicht, wie das bakterielle Protein den menschlichen Rezeptor aktiviert. Um dies zu untersuchen, klärten die HZI-Wissenschaftler zunächst die Strukturen von Internalin B allein sowie im Komplex mit Met auf. "Mithilfe der Röntgenstrukturanalyse fiel uns auf, dass sich in den erhaltenen Proteinkristallen jeweils zwei Internalin B-Moleküle auf typische Weise aneinander lagerten", sagt Hartmut Niemann, Juniorprofessor an der Universität Bielefeld. Professor Dirk Heinz, Leiter des Bereichs Strukturbiologie am HZI erklärt: "Daraus entstand die Idee, dass ein solches Dimer - also zwei zusammen gelagerte Internalin-Moleküle - für die Aktivierung des Rezeptors eine entscheidende Rolle spielen könnte."

Ein paar kleinere chemische Veränderungen an den Internalin B-Molekülen bestätigten die These der Wissenschaftler: Verhinderten sie das Zusammenlagern zum Dimer, aktivierte das Internalin den Met-Rezeptor auf menschlichen Zellen nur schwach. Bauten sie hingegen feste Brücken zwischen zwei Internalin B-Molekülen ein, fiel die Aktivierung ungewöhnlich stark aus.

Diese Ergebnisse könnten in Zukunft auch zu neuen Medikamenten führen. "Met spielt im Körper zum Beispiel bei der Wundheilung eine wichtige Rolle", sagt Heinz. "Dank der besonderen Eigenschaft des Internalin B-Dimers, Met sehr stark zu aktivieren, könnten daraus einmal neue Medikamente für eine bessere Wundheilung entstehen".

Originalartikel: Ligand-Mediated Dimerization of the Met Receptor Tyrosine Kinase by the Bacterial Invasion Protein InlB. Davide M. Ferraris, Ermanno Gherardi, Ying Di, Dirk W. Heinz and Hartmut H. Niemann. J Mol Biol. 2009 Nov 6. [Epub ahead of print]. doi:10.1016/j.jmb.2009.10.074

Schauen Sie zu dem Thema auch unseren Film unter http://www.helmholtz-hzi.de/de/presse_und_oeffentlichkeit/medienangebot/tvfootage/detail/film/show/internalin-1/

Dr. Bastian Dornbach | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-hzi.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden neue Ansätze gegen Wirkstoffresistenzen in der Tumortherapie
15.12.2017 | Universität Leipzig

nachricht Moos verdoppelte mehrmals sein Genom
15.12.2017 | Philipps-Universität Marburg

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: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik