Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Giftstoffe von Legionellen blockieren Eiweißherstellung

06.08.2012
Freiburger Wissenschaftler erforschen die biochemischen Mechanismen der Legionärskrankheit

Forscherinnen und Forscher von der Universität Freiburg sowie dem russischen Forschungsinstitut Gamaleya in Moskau haben aufgedeckt, dass Legionellen durch Giftstoffe die Herstellung der Eiweiße in Wirtszellen stören.


Giftstoffe von Legionellen heften Glukose an Serin-53 des Elongationsfaktors 1A und schalten so die Eiweißherstellung ab. Es wird vermutet, dass unter normalen Bedingungen eine Abschaltung durch Anheften von Phosphorsäure (P) erfolgt.
Grafik: Aktories

Hierbei wird der Zucker Glukose an den so genannten Elongationsfaktor 1A geheftet, der als Hilfsfaktor eine Schlüsselrolle bei der Herstellung von Eiweißen hat. Dadurch gelingt es den Legionellen, für sich selbst einen optimalen Lebensraum zu schaffen. Gleichzeitig vergiften sie die Wirtszelle, wie die Wissenschaftler in der renommierten Fachzeitschrift Journal of Biological Chemistry berichten. Beim Menschen kann dies zu einer gefährlichen Lungenentzündung führen.

Schon in früheren Arbeiten konnten die Freiburger Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Dr. Klaus Aktories sowie seine Kooperationspartner in Moskau eine Gruppe von Giftstoffen identifizieren, durch die Legionellen Glukose auf den Elongationsfaktor 1A übertragen. Aktories ist Direktor des Instituts für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie sowie Mitglied des Centre for Biological Signalling Studies (BIOSS).

Die Untersuchungen basieren auf Hefezellen, die als beispielhafte Wirtszellen eingesetzt wurden. Die Giftstoffe heften das Zuckermolekül selektiv an einen Baustein des Elongationsfaktors 1A in der Hefezelle. Wurde dieser Baustein, die Aminosäure Serin-53, durch eine ähnliche Aminosäure ersetzt, so kam es nicht mehr zu einer Vergiftung.

Interessanterweise führte auch der Austausch des Serin-53 durch die Aminosäure Glutamat zum Zelltod, wie die Forscher in ihren Experimenten bestätigt haben. „Serin-53 könnte eine Schalterfunktion für die Eiweißsynthese in der Zelle haben. Wir vermuten, dass Zellen diesen Schalter normalerweise über eine Phosphorylierung von Serin-53 aktivieren, also über die Anheftung von Phosphorsäure. Glutamat täuscht eine Phosphorylierung vor und schaltet auf diesem Wege die Eiweißsynthese aus. Die Legionellen nutzen den Schalter hingegen über die Anheftung von Glukose an Serin-53, was die gleiche Wirkung hat, und stoppen so die Einweißsynthese“, sagt Aktories.

Damit konnten durch die Toxin-Untersuchungen in Hefe neue regulatorische Bausteine im Elongationsfaktor 1A gefunden werden, die offenbar für die Eiweißsynthese essentiell sind.

Originalveröffentlichung:
Belyi Y, Tartakovskaya D, Tais A, Fitzke E, Tzivelekidis T, Jank T, Rospert S, Aktories K.: Elongation factor 1A is the target of growth inhibition in yeast caused by Legionella pneumophila glucosyltransferase Lgt1. J Biol Chem. 2012 Jun 8. [Epub ahead of print]
Kontakt:
Prof. Dr. Dr. Klaus Aktories
Institut für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-5301
E-Mail: klaus.aktories@pharmakol.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.jbc.org/content/287/31/26029.long
http://www.uni-freiburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzen gegen Staunässe schützen
17.10.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Erweiterung des Lichtwegs macht winzige Strukturen in Körperzellen sichtbar
17.10.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

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: 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...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

17.10.2017 | Informationstechnologie

Pflanzen gegen Staunässe schützen

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Trends der Umweltbranche auf der Spur

17.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz