Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dreidimensionale Struktur der Zikavirus-Protease aufgeklärt

08.07.2016

Grundlage für die Entwicklung eines antiviralen Wirkstoffes geschaffen

Lübecker Wissenschaftlern ist es gelungen, die dreidimensionale Struktur des Spal-tungsenzyms des Zikavirus aufzuklären. Damit ist die Grundlage für die Entwicklung eines antiviralen Wirkstoffes geschaffen.


Dreidimensionale Struktur der Zikavirus-Protease

(Abb.: Hilgenfeld et al.)

Die Ergebnisse der Forschergruppe von Prof. Dr. Rolf Hilgenfeld wurden heute in der renommierten Wissenschaftszeitschrift „Science“ veröffentlicht (Jian Lei, Guido Hansen, Christoph Nitsche, Christian D. Klein, Linlin Zhang, Rolf Hilgenfeld: Crystal Structure of Zika virus NS2B-NS3 Protease in Complex with a Boronate Inhibitor). Prof. Hilgenfeld ist Direktor des Instituts für Biochemie der Universität zu Lübeck.

Die Übertragung des Zikavirus kann durch Stechmücken der Aedes-Familie, von der Mut-ter auf das ungeborene Kind, durch Bluttransfusion und durch Geschlechtsverkehr erfolgen. Inzwischen sind mehr als eine Millionen Patienten mit einer Zikavirus-Infektion in 60 Ländern und Tausende von Mikrozephalie-Fällen registriert worden.

Da Infektionen mit dem Zikavirus und neu beobachtete Schädigungen von Föten bei Schwangeren seit 2015 erstmals und zugleich gehäuft in Lateinamerika beobachtet werden, erklärte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) am 1. Februar 2016 den „Öffentlichen Gesundheitsnotstand internationalen Ausmaßes“. Ein Impfstoff oder ein antiviral wirksames Medikament stehen nicht zur Verfügung, beide werden aber dringend benötigt.

Eine Grundlage für die Entwicklung eines antiviralen Wirkstoffes hat jetzt die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Rolf Hilgenfeld, Direktor des Instituts für Biochemie der Universität zu Lübeck, geschaffen: Die Forscher klärten die dreidimensionale Struktur der Zikavirus-Protease durch Röntgenstrukturanalyse von Kristallen dieses Schlüsselenzyms auf. Das Virus benötigt dieses Enzym, um die für seine Vermehrung notwendigen Proteine und die Hüllbestandteile neuer Viruspartikel herzustellen.

Hilgenfeld und Mitarbeiter nutzten einen von der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Christian Klein an der Universität Heidelberg hergestellten Hemmstoff, um die Zikavirus-Protease zu blockieren und zu kristallisieren. Die atomare Struktur der Zikavirus-Protease zeigt Möglichkeiten für das Design von Hemmstoffen mit verbesserter Spezifität für das Zikavirus-Enzym auf.

"Natürlich ist es extrem schwierig, ein Medikament zu entwickeln, welches schwangeren Frauen verabreicht werden kann", sagt Professor Hilgenfeld. "Unsere Ergebnisse werden eher das Design von Wirkstoffen unterstützen, die prophylaktisch an Kontaktpersonen von Schwangeren gegeben werden, um die Übertragungskette via Moskitos zu unterbrechen." Außerdem könne ein solches Medikament möglicherweise helfen, neurologische Spätfolgen einer Zikavirus-Infektion zu vermeiden.

Das Zikavirus wurde schon 1947 im "Zika Forest" in Uganda entdeckt, aber bis zum Jahr 2007 wurden nur zwölf Fälle von Infektionen des Menschen durch dieses Virus beschrieben. Bis dahin zirkulierte das Virus zwischen Moskitos und Affen in den tropischen Wäldern Afrikas und Asiens. Seit 2007 kam es zu mehreren Zikavirus-Epidemien auf Inseln im Pazifischen Ozean, die große Teile der jeweiligen Bevölkerung betrafen. Meist verliefen die Erkrankungen jedoch relativ glimpflich, nach einigen Tagen mit hohem Fieber sowie Muskel- und Kopfschmerzen gesundeten die Patienten vollkommen.

Erst während des seit 2015 wütenden Ausbruchs in Brasilien und anderen süd- und mittel-amerikanischen Ländern wurde entdeckt, dass eine Infektion schwangerer Frauen mit dem Zikavirus zur Mikrozephalie beim Fötus und beim Neugeborenen führen kann.

Die Entwicklung des Gehirns ist bei Mikrozephalie-Geschädigten nicht vollkommen abgeschlossen, und mittlere bis schwere geistige Behinderungen sind die Folge. Das kann auch dann eintreten, wenn die Mutter keinerlei Symptome der Zikavirus-Infektion gezeigt hatte. Eine weitere Spätfolge einer Zikavirus-Infektion kann das Guillain-Barré-Syndrom sein, eine Erkrankung des Nervensystems, welches anscheinend durch einen Angriff von Antikörpern auf Nervenzellen hervorgerufen wird.

Die Arbeiten von Prof. Hilgenfeld und seiner Arbeitsgruppe werden durch das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF; siehe www.dzif.de) finanziell unterstützt.

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

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...

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

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise