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 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