Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kieler Forschende entdecken wichtigen Transportmechanismus im Malaria-Erreger

11.02.2015

Ein Forschungsteam der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat zusammen mit Kolleginnen und Kollegen des Bernhard-Nocht-Institutes für Tropenmedizin einen seit Jahrzehnten gesuchten Milchsäure-Transporter im Malaria-Erreger identifiziert.

Ähnlich einem menschlichen Muskel, der bei andauernder Anstrengung übersäuert, scheidet auch der Parasit Milchsäure als Abfallprodukt aus. Bisher war nicht bekannt, wie genau der Milchsäure-Transport im Erreger funktioniert. Die aktuellen Forschungsergebnisse bilden eine wichtige Grundlage für zukünftige Malariamedikamente. Die Ergebnisse werden in der internationalen Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.


Im oberen, rechten Quadranten der Agarplatte wuchsen Hefepilze, in die das Team den Milchsäure-Transporter des Malaria-Erregers eingebaut hatte. Der Hefeeigene Milchsäure-Transporter wurde zuvor deaktiviert und Milchsäure als einzige Nahrungsquelle angeboten. Das war der Moment, in dem die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erkannten, was sie entdeckt hatten.

Foto: Janis Rambow

Malaria-Erreger wachsen und vermehren sich besonders effizient, wenn ausreichende Mengen an Glukose im Blut vorhanden sind. Beim Abbau des Zuckers entsteht Milchsäure, die als Abfallprodukt im fortgeschrittenen Stadium der Malaria einen herabgesetzten pH-Wert verursacht. Der Bautyp des verantwortlichen Milchsäure-Transporters unterscheidet sich von dem des Menschen grundlegend.

Daraus ergeben sich wichtige Möglichkeiten, so Janis Rambow, Pharmazeutisches Institut an der CAU und Erstautor der aktuellen Studie: „Der Milchsäure-Transporter nimmt im Energiestoffwechsel der Parasiten eine zentrale Stellung ein und könnte hervorragend als Angriffspunkt für die Entwicklung dringend benötigter, neuer Antimalaria-Wirkstoffe dienen.“ Diese könnten aufgrund der strukturellen Unterschiede den Milchsäure-Transporter der Malariaerreger blockieren, nicht aber den des Menschen.

Bereits seit den 1940er Jahren ist bekannt, dass Malaria-Erreger Glukose aus dem Blutstrom als primäre Energiequelle aufnehmen und dabei große Mengen an Milchsäure als toxisches Abfallprodukt ausscheiden. Der entsprechende Glukose-Transporter des Parasiten wurde schließlich 1999 beschrieben, der Milchsäure-Transporter blieb jedoch unentdeckt, möglicherweise durch seine unerwartete Struktur. Transporter sind Proteine, die Stoffe in Zellen beziehungsweise aus ihnen heraus transportieren.

Professor Eric Beitz, Projektleiter der Studie, benennt die nächsten Schritte seiner Forschungsgruppe: „Der Milchsäure-Transporter im Malaria-Erreger ist ein lebenswichtiger Mechanismus für den Erreger. Wir wollen als nächstes Moleküle entwickeln, die das Ausscheiden der Milchsäure durch die Erreger stoppen können.“ Von dieser Entwicklung verspreche sich das Team um Beitz eine Grundlage für die Entwicklung neuer Anti-Malariamedikamente.

Malaria ist eine Tropenkrankheit, die durch den Stich von weiblichen, infizierten Mücken übertragen wird. Weltweit fordert die Krankheit jährlich etwa eine Million Todesopfer, die Hälfte von ihnen sind Kinder unter fünf Jahren. Ihr Immunsystem leidet besonders stark unter den Symptomen wiederkehrendes Fieber, Schüttelfrost, Magen-Darm-Beschwerden und Krämpfen. Die Zahl der an Malaria Erkrankten wird weltweit auf 300 bis 500 Millionen Menschen geschätzt, 90 Prozent der Betroffenen leben in Afrika.

Originalpublikation:
B. Wu, J. Rambow, S. Bock, J. Holm-Bertelsen, M. Wiechert, A. Blancke Soares, T. Spielmann und E. Beitz (2015): Identity of a Plasmodium lactate/H+ symporter structurally unrelated to human transporters. Nature Communications, http://dx.doi.org/10.1038/ncomms7284 

Bildmaterial steht zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/download/pm/2015/2015-032-1.jpg
Das erfolgreiche Forschungsteam von der CAU entdeckte den Milchsäure-Transporter (v.l.n.r.): Janis Rambow, Julia Holm-Bertelsen, Binghua Wu und Eric Beitz.
Foto: Tebke Böschen, Uni Kiel
www.uni-kiel.de/download/pm/2015/2015-032-2.jpg
Im oberen, rechten Quadranten der Agarplatte wuchsen Hefepilze, in die das Team den Milchsäure-Transporter des Malaria-Erregers eingebaut hatte. Der Hefeeigene Milchsäure-Transporter wurde zuvor deaktiviert und Milchsäure als einzige Nahrungsquelle angeboten. Das war der Moment, in dem die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erkannten, was sie entdeckt hatten.
Foto: Janis Rambow
www.uni-kiel.de/download/pm/2015/2015-032-3.jpg
Der Malariaerreger nimmt Glukose als Energie auf und scheidet Milchsäure als toxisches Abfallprodukt aus. Das Kieler Forschungsteam entdeckte den Milchsäure-Transporter (grüner Haken), den Forscher seit Jahrzehnten suchten.
Schema: Eric Beitz

Kontakt:
Prof. Dr. Eric Beitz
Pharmazeutisches Institut an der CAU
Tel.: (0431) 880-1809
E-Mail: ebeitz@pharmazie.uni-kiel.de

Dr. Tebke Böschen | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Weitere Informationen:
http://www.uni-kiel.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress
23.02.2018 | Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

nachricht Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren
23.02.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics