Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vorgegaukelte Zellwand

27.01.2009
Neuer Wirkstoff? Nachgeahmte Cholinarchitektur der Pneumokokken-Zellwand legt wichtige Pneumokokken-Proteine lahm.

Ungefähr 1,6 Mio. Menschen weltweit sterben jährlich an den Folgen einer Infektion durch Pneumokokken, die schwere Erkrankungen wie Lungen-, Hirnhaut- und Mittelohrentzündungen verursachen. Vor allem kleine Kinder und Ältere sind gefährdet.

Nur gegen wenige Pneumokokkentypen gibt es bisher wirksame Impfungen und die zunehmende Antibiotikaresistenz der Erreger erschwert eine Behandlung. Forscher um Jesús M. Sanz von der Universität Miguel Hernandez (Elche, Spanien) und Maarten Merkx von der Technischen Universität Eindhoven (Niederlande) präsentieren nun einen vielversprechenden neuen Ausgangspunkt für die Entwicklung von Wirkstoffen gegen Pneumokokken.

Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, ahmen die Wissenschaftler die Cholin-Architektur der Pneumokokken-Zellwand nach. So gelang es ihnen, an Cholin bindende Proteine effektiv abzufangen, die für die Infektiosität der Pneumokokken eine wichtige Rolle spielen.

Die Zellwände von Pneumokokken enthalten spezielle Polymere, so genannte Teichonsäuren, die mit Phosphocholingruppen bestückt sind und auf diese Weise eine charakteristische Cholin-Architektur auf der Zellwand hervorrufen. Die Choline dienen als Andockstellen für eine Reihe spezieller Proteine, die an wichtigen Prozessen wie der Zellwandteilung, der Freisetzung bakterieller Toxine und der Haftung am infizierten Geweben beteiligt sind. Solche "cholinbindenden Proteine" (CBP) enthalten Domänen mit mehreren benachbarten Cholinbindestellen. Das Protein LytA hat beispielsweise eine Domäne mit vier Cholinbindestellen.

Wird Cholin einer Pneumokokken-Kultur zugegeben, besetzen die Moleküle die Cholinbindestellen der CBP, sodass diese nicht mehr an die Zellwand der Pneumokokken andocken können. Die Pneumokokken vermehren sich zwar noch, aber die einzelnen Zellen können sich nicht mehr voneinander trennen, es entstehen lange Ketten aus verbundenen Zellen. Außerdem wird die für Pneumokokken typische Selbstauflösung (Autolyse) am Ende ihres Lebenszyklus, bei der Toxine frei werden, gestoppt.

Cholin ist allerdings nicht als Medikament geeignet, da die wirksame Dosis viel zu hoch liegt. Das Forscherteam entwickelte nun die Basis für einen Wirkstoff, der wesentlich stärker an die CBP bindet als einzelne Cholinmoleküle. Der Trick: Der Wirkstoff ahmt die Cholin-Architektur der Zellwand nach, indem er mehrere Cholin-Gruppen präsentiert. Als "Gerüst" für die Montage der Cholingruppen wählten die Forscher Dendrimere, baumartig verästelte Moleküle, an deren "Zweigenden" sie die Cholingruppen knüpften. Ihre Cholin-Enden können mehrere Cholinbindestellen der CBP gleichzeitig absättigen. Die Dendrimer-Gerüste sind flexibel genug, um sich den entsprechenden räumlichen Erfordernissen anzupassen. Die notwendige Dosis dieser CBP-Hemmer liegt in einem Bereich, der für Pharmaka geeignet wäre.

Autor: Jesús M. Sanz, Universidad Miguel Hernandez, Elche (Spain), http://ibmc.umh.es/jmsanz/reach_en.html

Angewandte Chemie 2009, 121, No. 5, 966-969, doi: 10.1002/ange.200803664

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de
http://ibmc.umh.es/jmsanz/reach_en.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Riesenfresszellen steuern die Entwicklung von Nerven und Blutgefäßen im Gehirn
30.05.2017 | Deutsches Krebsforschungszentrum

nachricht 3D-Druckertinte aus dem Wald
30.05.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

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: Neue Methode zur Charakterisierung von Graphen

Wissenschaftler haben eine neue Methode entwickelt, um die Eigenschaften von Graphen ohne das Anlegen störender elektrischer Kontakte zu charakterisieren. Damit lassen sich gleichzeitig der Widerstand und die Quantenkapazität von Graphen sowie von anderen zweidimensionalen Materialien untersuchen. Dies berichten Forscher vom Swiss Nanoscience Institute und Departement Physik der Universität Basel im Wissenschaftsjournal «Physical Review Applied».

Graphen besteht aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen. Es ist transparent, härter als Diamant, stärker als Stahl, dabei aber flexibel und ein deutlich...

Im Focus: New Method of Characterizing Graphene

Scientists have developed a new method of characterizing graphene’s properties without applying disruptive electrical contacts, allowing them to investigate both the resistance and quantum capacitance of graphene and other two-dimensional materials. Researchers from the Swiss Nanoscience Institute and the University of Basel’s Department of Physics reported their findings in the journal Physical Review Applied.

Graphene consists of a single layer of carbon atoms. It is transparent, harder than diamond and stronger than steel, yet flexible, and a significantly better...

Im Focus: Detaillierter Blick auf molekularen Gifttransporter

Transportproteine in unseren Körperzellen schützen uns vor gewissen Vergiftungen. Forschende der ETH Zürich und der Universität Basel haben nun die hochaufgelöste dreidimensionale Struktur eines bedeutenden menschlichen Transportproteins aufgeklärt. Langfristig könnte dies helfen, neue Medikamente zu entwickeln.

Fast alle Lebewesen haben im Lauf der Evolution Mechanismen entwickelt, um Giftstoffe, die ins Innere ihrer Zellen gelangt sind, wieder loszuwerden: In der...

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wissenschaftsforum Chemie 2017

30.05.2017 | Veranstaltungen

Erfolgsfaktor Digitalisierung

30.05.2017 | Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Methode zur Charakterisierung von Graphen

30.05.2017 | Physik Astronomie

Riesenfresszellen steuern die Entwicklung von Nerven und Blutgefäßen im Gehirn

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Nano-U-Boot mit Selbstzerstörungs-Mechanismus

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie