Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Signalweg des Immunsystems aufgeklärt

31.03.2011
Forschungsergebnisse werfen neues Licht auf chronische Dermatitis/ Publikation in Nature

Einen neuen molekularen Signalweg, der an der Steuerung der Immunantwort und bei Entzündungen beteiligt ist, hat ein internationales Team von Wissenschaftlern unter Federführung der Goethe-Universität entdeckt. Durch einen interdisziplinären Zugang konnten die Forscher biochemische, strukturelle und genetische Beweise für die bedeutende Rolle eines neuen Typs von Ubiquitin Ketten finden.

Ubiquitin ist ein in der Zelle allgegenwärtiges Signalmolekül, das die Gruppe von Prof. Ivan Dikic am Institut für Biochemie II schon seit vielen Jahren erforscht. In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature“ decken die Forscher eine weitere Funktion dieses vielseitigen Moleküls auf.

Bei der neu entdeckten Ubiquitin-Kette sind die Proteine so angeordnet, dass Kopf und Schwanz benachbarter Ubiqitin-Moleküle verbunden sind. Wie die Forscher zeigen konnten, sind diese Ketten an einer Signalkaskade beteiligt, die durch Zytokin-Rezeptoren in der Zellmembran ausgelöst wird. Zytokine sind wichtige Signalmoleküle im Körper, die unter anderem die Immunantwort regulieren – zu ihnen gehört beispielsweise der Tumornekrosefaktor Alpha. Er wird hauptsächlich von den Fresszellen (Makrophagen) ausgeschüttet und spielt bei lokalen und systemischen Entzündungen eine Rolle.

Wenn ein Zytokin an den Rezeptor einer Zelle koppelt, setzt er damit in vielen Zelltypen eine Signalkaskade in Gang, die sich bis zum Zellkern fortsetzt. Für die Immunantwort steht am Anfang dieser Kaskade der lineare Ubiquitin Ligase Komplex (LUBAC). Dieses Enzym verknüpft Ubiquitin zu linearen Ketten mit Kopf-Schwanz-Anordnung. Außerdem aktiviert es Transkriptionsfaktoren des Nuklear Faktor kappaB (NF-kappaB), der wiederum die Expression wichtiger Gene der Immunantwort koordiniert, einschließlich der Produktion von Antikörpern. Doch wie die Moleküle dieser Kaskade im Detail funktionieren, welche Strukturen aneinander binden, ist noch Gegenstand der Forschung. Das internationale Forscherteam unter der Leitung von Dikic hat einen weiteren Baustein dieses Puzzles gefunden: Sharpin, eine Proteinsequenz, die schon seit einigen Jahren als Ubiquitin bindende Domäne bekannt war und selbst Ubiquitin ähnliche Eigenschaften hat, stellt offenbar eine Schlüsselkomponente des linearen Ubiquitin Ligase Komplexes dar.

Wie die Forscher im Tierexperiment zeigen konnten, leiden Mäuse, denen Sharpin fehlt, an schweren Entzündungen in mehreren Organen und insbesondere der Haut (chronisch proliferative Dermatitis). Offenbar führt das Fehlen von Sharpin zum Absterben der hornbildenden Zellen in der Epidermis (Keratinozyten)und infolge dessen zu sekundären Entzündungen der Haut mit den charakteristischen Symptomen der chronisch proliferativen Dermatitis. Zwei weitere Berichte in der gleichen Ausgabe von „Nature“ von Kazu Iwai von der Universität Osaka und Henning Walczak vom Imperial College in London bestätigen diese Ergebnisse.

Daraus ergeben sich auch neue Überlegungen zur Entstehung der chronisch proliferativen Dermatitis bei Menschen. Ebenso ergeben sich neue therapeutische Interventionsmöglichkeiten in den TNF-alpha Signalweg. Eine mögliche Ursache der chronisch proliferativen Dermatitis könnte darüber hinaus eine Mutation in der Schlüsselregion des linearen Ubiquitin Ligase Komplexes (LUBAC) sein. „Es würde sich anbieten, bei Kranken, die an einer chronisch proliferativen Dermatitis mit unklarer Ursache leiden, gezielt nach einem Gendefekt in LUBAC zu suchen“, empfiehlt Dikic.

Publikation:
Fumiya Ikeda et al: SHARPIN forms a linear ubiquitin ligase complex regulating NF-kappaB activity and apoptosis, Nature vom 31.3.2011, doi: 10.1038/nature09814

Informationen: Prof. Ivan Dikic, Institut für Biochemie II, Campus Niederrad, Tel: (069) 6301- 5652; ivan.dikic@biochem2.de.

Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. 1914 von Frankfurter Bürgern gegründet, ist sie heute eine der zehn drittmittelstärksten und größten Universitäten Deutschlands. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Parallel dazu erhält die Universität auch baulich ein neues Gesicht. Rund um das historische Poelzig-Ensemble im Frankfurter Westend entsteht ein neuer Campus, der ästhetische und funktionale Maßstäbe setzt. Die „Science City“ auf dem Riedberg vereint die naturwissenschaftlichen Fachbereiche in unmittelbarer Nachbarschaft zu zwei Max-Planck-Instituten. Mit über 55 Stiftungs- und Stiftungsgastprofessuren nimmt die Goethe-Universität laut Stifterverband eine Führungsrolle ein.

Herausgeber: Der Präsident
Abteilung Marketing und Kommunikation, Postfach 11 19 32,
60054 Frankfurt am Main
Redaktion: Dr. Anne Hardy, Referentin für Wissenschaftskommunikation
Telefon (069) 798 – 2 92 28, Telefax (069) 798 - 2 85 30,
E-Mail hardy@pvw.uni-frankfurt.de

Dr. Anne Hardy | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-frankfurt.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Undercover im Kampf gegen Tuberkulose
12.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Tumoren ordentlich einheizen
12.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Brände die Tundra langfristig verändern

12.12.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Gefäßregeneration: Wie sich Wunden schließen

12.12.2017 | Medizin Gesundheit