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 Aufräumen? Nicht ohne Helfer
19.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Einzelne Rezeptoren auf der Arbeit
19.10.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Aufräumen? Nicht ohne Helfer

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie