Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schlüssel-Mechanismus gegen Masern-Infektion gefunden

01.06.2012
Einer internationalen Forschergruppe unter Berner Führung ist ein Durchbruch bei der Erforschung von Paramyxo-Viren gelungen

Sie haben herausgefunden, wie sich diese Viren, die für eine Vielzahl schwerer Krankheiten wie etwa Masern verantwortlich sind, in die Zellen einschleusen. Damit haben sie einen möglichen Ansatz zur Bekämpfung dieser Viren gefunden.

Paramyxo-Viren befallen vor allem die Atemwege und lösen schwerwiegende Krankheiten aus – mit weltweiten gesundheitlichen und wirtschaftlichen Folgen sowohl für Menschen als auch für Tiere. Das Masern-Virus zum Beispiel ist in Entwicklungsländern auch heute noch für den Tod von über 120’000 Menschen pro Jahr verantwortlich. Das sogenannte Respiratorische-Synzytial-Virus (RSV) wiederum verursacht rund um den Globus Lungenentzündungen bei Säuglingen und Kleinkindern.

Bei Tieren ist es vor allem das Staupe-Virus, das eng mit dem Masernvirus verwandt ist und die Bestände von Raubtieren zu Wasser und zu Land dezimiert. Nun haben Forschende der Vetsuisse-Fakultät der Universität Bern zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus den USA und Schweden herausgefunden, wie die Viren in die Wirtszellen eindringen. Das Aufschlüsseln dieses Mechanismus bietet vielversprechende Möglicheiten für die Bekämpfung dieser breiten Virenspezies. Die Studie wurde im «Journal of Biological Chemistry» veröffentlicht.

Ein «Kleeblatt» mit gefährlicher Wirkung

Um die physikalische Barriere zu überwinden, die Wirtszellen vor krankmachenden Eindringlingen schützt, haben Paramyxo-Viren einen ausserordentlich effizienten «Zellöffnungs-Mechanismus» entwickelt. Dieser besteht aus zwei zusammenwirkenden Teilen: einem Bindungs-Protein und einem Fusions-Protein. Das Bindungs-Protein dockt zuerst an einen Rezeptor auf der Oberfläche der Wirts-zelle an. Diese Interaktion löst bestimmte Bewegungen innerhalb des Bindungs-Proteins aus, die wiederum das Fusions-Protein aktivieren. Dieses unterzieht sich einer Wandlung, die zur Bildung von Poren auf der Oberfläche der Wirtszelle führt. Das Virus kann daraufhin in die Wirtszelle eindringen.

Trotz jahrzehntelanger Forschung blieb bislang rätselhaft, wie genau das Bindungs-Protein das Fusions-Protein aktiviert. «Diese Unkenntnis verhinderte bisher ein volles ‹mechanistisches› Verständnis des Vorgangs, wie Paramyxo-Viren in die Zellen eindringen», sagt Philippe Plattet vom Departement Clinical Research and Veterinary Public Health der Vetsuisse-Fakultät Bern. Zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus der Pädiatrischen Medizin und auch der Wildtiermedizin gelang ihm nun die Entschlüsselung dieses Vorgangs.

Dieser besteht aus einem komplexen Zusammenspiel mehrerer Prozesse: Das Bindungs-Protein der Masern- und Staupe-Viren gleicht dabei einem vierblättrigen Kleeblatt, wobei jedes der vier «Blätter» einen eigenen «Halm» hat, die aber zu einem einzigen «Stängel» zusammengezwirbelt sind. Das Virus dockt nun zuerst mit den «Blättern» am Rezeptor der Wirtszelle an. Dadurch beginnt der Stängel zu «vibrieren», worauf sich die zusammengezwirbelten Halme aufdrehen. Diesen Mechanismus konnten die Forschenden nun erstmals beobachten. In der Forschung wurde bereits vermutet, dass der «Stängel-Bereich» des Bindungs-Proteins das Fusions-Protein aktiviert. Dass dies aber durch Bewegung geschieht, ist neu. «Wir gehen davon aus, dass das Vibrieren des Stängels dem Fusions-Protein signalisiert, seinerseits aktiv zu werden», sagt Philippe Plattet.

Da alle Paramyxo-Viren über sehr ähnliche Bindungs-Proteine verfügen, sind die Forschenden überzeugt, dass diese «Stängel-Bewegungen» allen Viren dieses Stammes gemeinsam sind. «Dies eröffnet grossartige Möglichkeiten für die Bekämpfung dieser Viren», sagt Plattet: «Wenn es gelingt, dieses Vibrieren zu stoppen, könnte auch das Eindringen in die Zellen verhindert werden, und damit auch alle damit verbundenen Krankheiten.»

Quellenangabe: Nadine Ader, Melinda A. Brindley, Mislay Avila, Francesco C. Origgi, Johannes P. M. Langedijk, Claes Örvell, Marc Vandevelde, Andreas Zurbriggen, Richard K. Plemper, and Philippe Plattet: Structural Rearrangements of the Central Region of the Morbillivirus Attachment Protein Stalk Domain Trigger F Protein Refolding for Membrane Fusion, Journal of Biological Chemistry, 11. Mai 2012, Vol. 287, No. 20, pp. 16324-16334, doi:10.1074/jbc.M112.342493

Nathalie Matter | Universität Bern
Weitere Informationen:
http://www.unibe.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie