Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Virologie - Die HIV-Kinderstube ausspionieren

29.11.2012
HIV gehört zu den am besten untersuchten Krankheitserregern. Dennoch ist der virale Lebenszyklus in vielen Bereichen noch unverstanden, und auch neue Medikamente werden dringend benötigt. Ein neuer Ansatz soll hier nun Abhilfe schaffen.

Auch drei Jahrzehnte nach der Entdeckung des tödlichen Virus, ist eine HIV-Infektion noch immer eine verheerende Diagnose. Auch wenn Patienten in den westlichen Ländern von - sehr kostspieligen - antiviralen Medikamenten profitieren, die den Ausbruch von AIDS verhindern können, kann der Seuche vor allem in den Ländern der südlichen Hemisphäre kaum Einhalt geboten werden. Neue Medikamente werden also dringend gesucht, auch weil die alten Therapeutika wegen viraler Resistenzen ihre Wirkung verlieren.

Ein Ansatz dabei ist, Schwachstellen im viralen Vermehrungszyklus zu identifizieren, um die Bildung neuer Viren zu verhindern. Dieser Prozess spielt sich in den menschlichen Zellen ab, weil HIV wie alle Viren auf den Stoffwechsel der Wirtszelle angewiesen ist, um sich zu reproduzieren. Bisher aber konnte die Entstehung neuer Viren mikroskopisch und in Echtzeit nur visualisiert werden, wenn die Viren dafür genetisch verändert und auf diesem Weg markiert wurden.

„Damit konnte das natürlich vorkommende Virus in lebenden Zellen aber nicht nachgewiesen werden“, sagt der LMU-Biologe Professor Heinrich Leonhardt, der nun mit dem Heidelberger Virologen Professor Hans-Georg Kräusslich ein neues Verfahren entwickelt hat. Die Forscher setzten auf eine bestimmte Art sehr kleiner Antikörper aus Leonhardts Labor, die sogenannten Nanobodies, die hier als eine Art fluoreszierende Sonde spezifisch an das HIV-Protein Gag binden.

Antikörper heften sich an ein jeweils spezifisches Antigen, um es für eine immunologische Abwehrreaktion zu markieren. Nanobodies beruhen dabei auf einer Besonderheit, die sich bei Kamelen und den nahe verwandten Alpakas und Lamas findet: Nur diese Säugetiere verfügen über einzelkettige Antikörper. „Im Vergleich zu konventionellen Antikörpern wie sie etwa der Mensch hat, sind Nanobodies so klein und stabil, dass sie auch in lebenden Zellen ihre wesentliche Funktion der gerichteten Antigenerkennung erfüllen und so zelluläre Moleküle markieren können“, sagt Erstautor Jonas Helma.

Das virale Gag-Protein nun, das mit Hilfe der Nanobodies in lebenden Zellen markiert wird, trägt in erster Linie zum Aufbau der Virus-Partikel bei, die dann von der Zellmembran abknospen und in den Organismus freigesetzt werden - um neue Wirtszellen zu befallen. Die hochspezifische Nanobody-Sonde für dieses Protein macht nun den Prozess der HIV-Bildung direkt sichtbar und ist deshalb ein wertvolles Werkzeug für eine Reihe von Anwendungen.

So ließe sich mit Hilfe der Sonde etwa die dynamische Regulation des viralen
Zusammenbaus entschlüsseln. Möglich sind nun auch zellbasierte High-Content-Verfahren, bei denen in großem Maßstab nach neuen Inhibitoren gesucht wird, die die virale Synthese stören oder unterbinden. Erstmals lassen sich zudem verschiedene Virus-Subtypen und Mutationen im viralen Erbgut in Echtzeit miteinander vergleichen. Die Studie wurde unter anderem von den beiden Exzellenzclustern „Nanosystems Initiative Munich“ (NIM) und „Center for integrated Protein Science Munich“ (CiPSM) gefördert. (suwe)

Publikation:
Direct and Dynamic Detection of HIV-1 in Living Cells,
Jonas Helma, Katrin Schmidthals, Vanda Lux, Stefan Nüske, Armin M. Scholz, Hans-Georg Kräusslich, Ulrich Rothbauer, Heinrich Leonhardt
PloS One, 28.11.2012
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0050026
Ansprechpartner:
Professor Heinrich Leonhardt
Department Biologie II der Ludwig-Maximilians-Universität München
Tel.: +49 (0)89 2180-74232
Fax: +49 (0)89 2180-74236
E-Mail: h.leonhardt@lmu.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0050026
http://www.lmu.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen
05.12.2016 | Goethe-Universität Frankfurt am Main

nachricht Neue Arten in der Nordsee-Kita
05.12.2016 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

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: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

05.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Fraunhofer WKI koordiniert vom BMEL geförderten Forschungsverbund zu Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen

05.12.2016 | Förderungen Preise

Höhere Energieeffizienz durch Brennhilfsmittel aus Porenkeramik

05.12.2016 | Energie und Elektrotechnik