Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Greifswalder Forscher enttarnen Überlebensstrategie der Erreger der Lungenentzündung

05.12.2013
Forscher der Universität Greifswald und des Institute of Physical Chemistry „Rocasolano“ (IQRF) in Madrid konnten einen neuen Resistenzmechanismus bei Pneumokokken aufklären.

Pneumokokken sind die häufigsten Erreger der Lungenentzündung bei Menschen. Die Forscher konnten nachweisen, dass ein Proteinkomplex auf der Bakterienoberfläche sich den Angriffen des Immunsystems über ein extrazelluläres Elektronentransportsystem widersetzt. Dabei werden beschädigte Proteine wieder repariert und bleiben somit aktiv.

Die Ergebnisse ihrer Studie konnten die Forscher jetzt in der renommierten molekularmedizinischen Fachzeitschrift „EMBO Molecular Medicine“ veröffentlichen. Neben einem Kommentar (Comment: „The captain of the mens death“) zu den Ergebnissen zieren auch die Strukturen der identifizierten Proteine das Titelblatt (Cover) der gedruckten Dezemberausgabe.

Überlebensstrategien und die Fähigkeit, auch benachbarte Bakterien im menschlichen Körper zu bekämpfen, zeichnen erfolgreiche bakterielle Krankheitserreger aus. Infektionen mit Streptococcus pneumoniae, besser bekannt als Pneumokokken, sind für weltweit mehr als 1,5 Millionen Todesfälle pro Jahr verantwortlich. Damit töten Pneumokokken mehr Menschen als alle anderen Erkrankungen, die durch einen Impfstoff zu verhindern wären.

Pneumokokken, eigentlich harmlose Bewohner des menschlichen Nasenrachenraumes, sind die häufigsten Verursacher einer außerhalb des Krankenhauses erworbenen Lungenentzündung (ambulant erworbenen Pneumonie, AEP). Obwohl diese Bakterien mit Antibiotika bekämpft werden können und Impfstoffe zur Verfügung stehen, ist die Anzahl der Infektionen und Todesfälle seit Jahrzehnten auf einem konstant hohen Niveau. Gründe dafür sind die steigenden Antibiotikaresistenzen sowie die eingeschränkte Wirksamkeit der Impfstoffe, die nicht gegen alle Serotypen wirksam sind.

In ihrer Studie „Molecular architecture of Streptococcus pneumoniae surface thioredoxin-fold lipoproteins crucial for extracellular oxidative stress resistance and maintenance of virulence” konnten die Greifswalder Infektionsforscher aus dem Team von Professor Dr. Sven Hammerschmidt zusammen mit Strukturbiologen aus Madrid vom Instituto de Quíica-Físca „Rosacalano“ einen Proteinkomplex aufklären, der die Pneumokokken vor oxidativem Stress schützt und oxidierte Proteine repariert. Reaktive Sauerstoffspezies der Immunabwehr schädigen bakterielle Proteine, die entweder inaktiv werden oder durch anti-oxidative Systeme wieder repariert werden müssen.

Da Pneumokokken selber auch hohe Mengen an reaktivem Wasserstoffperoxid produzieren, ist ein „Selbstschutz“ notwendig. In ihrer Arbeit konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass zwei unabhängig voneinander produzierte Thioredoxinproteine zu diesem System gehören; erst wenn eines der beiden Proteine fehlt, wird der Erreger empfindlicher gegenüber hohen Sauerstoffkonzentrationen. In weiteren in vivo Versuchen konnten die Wissenschaftler außerdem zeigen, dass dieser Proteinkomplex für eine erfolgreiche Infektion und das Entstehen einer Lungenentzündung (Pneumonie) notwendig ist.

Die Proteine sind in identischer Form auf der Oberfläche aller Pneumokokken vorhanden. In weiteren Studien soll nachgewiesen werden, inwieweit diese Proteine Zielstrukturen für neue antimikrobielle Therapien oder Impfstoffentwicklungen sein können.

An der aktuellen Studie waren außer den Wissenschaftlern aus der Genetik auch Forscher aus der Mikrobiologie und Medizinischen Biochemie in Greifswald beteiligt.

Weitere Informationen

Originalpublikation:
Malek Saleh, Sergio G. Bartual, Mohamed R. Abdullah, Inga Jensch, Tauseef M. Asmat, Lothar Petruschka, Thomas Pribyl, Manuela Gellert, Christoph H. Lillig, Haike Antelmann, Juan A. Hermoso and Sven Hammerschmidt (2013)

Molecular architecture of Streptococcus pneumoniae surface thioredoxin-fold lipoproteins crucial for extracellular oxidative stress resistance and maintenance of virulence.

EMBO Mol Med. 5: 1852-1870. doi: 10.1002/emmm.201202435.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/emmm.201303482/abstract
EMBO Molecular Medicine
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/emmm.v5.12/issuetoc
Department of Crystallography and Structural Biology, Institute of Physical Chemistry „Rocasolano” (IQFR)
http://www.xtal.iqfr.csic.es/grupo/xjuan/
Abteilung Genetik der Mikroorganismen
http://www.mnf.uni-greifswald.de/institute/fr-biologie/institute-und-forschung/genetik-und-genomforschnung/abteilung-genetik-der-mikroorganismen.html
Ansprechpartner an der Universität Greifswald
Prof. Dr. Sven Hammerschmidt
Interfakultäres Institut für Genetik und Funktionelle Genomforschung
Abteilung Genetik der Mikroorganismen
Friedrich-Ludwig-Jahn-Straße 15 A
17489 Greifswald
Telefon +49 3834 86-4161
Telefax +49 3834 86-4172
sven.hammerschmidt@uni-greifswald.de

Jan Meßerschmidt | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-greifswald.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen
20.09.2017 | Veterinärmedizinische Universität Wien

nachricht Molekulare Kraftmesser
20.09.2017 | Max-Planck-Institut für Biochemie

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: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik