Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Proteine Inseln bilden

15.08.2017

Freiburger Forscher identifizieren Eiweiß, das die Entstehung von Autoimmunerkrankungen verhindert

Das Immunsystem schützt den Menschen vor Bedrohungen wie zum Beispiel krankmachenden Keimen, aber auch vor Krebs.


Ist der Abstand zwischen den Rezeptoren der B-Zellen auf der Zelloberfläche geringer als 20 Nanometer, erscheint bei der von den Forschern zur Messung verwendeten „Proximity Ligation Assay“-Methode ein rotes Signal. Foto: Kathrin Kläsener

Wird das System allerdings falsch aktiviert, kann es auch den Körper attackieren wie es bei Autoimmunerkrankungen, beispielsweise bei Typ-1-Diabetes oder Multipler Sklerose, der Fall ist.

Die Arbeitsgruppe um die Biochemikerin Dr. Susana Minguet hat nun in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Michael Reth, Inhaber der Professur für Molekulare Immunologie an der Albert-Ludwigs-Universität, und mit Prof. Dr. Miguel Ángel del Pozo vom Nationalzentrum für Kardiovaskuläre Forschung Carlos III in Madrid/Spanien gezeigt, dass dem Membranprotein Caveolin-1 eine Schlüsselrolle bei Immunantworten zukommt, die diese Art von Erkrankungen auslösen. Seine Ergebnisse präsentiert das Team in der Fachzeitschrift „Nature Immunology“.

Die Forschung sieht Autoimmunerkrankungen bislang häufig als die Folge einer Hyperaktivität des Immunsystems an; neuerdings jedoch wird immer deutlicher, dass solche Erkrankungen auch aus einer zu schwachen Reaktion des Systems resultieren.

Diese Erkenntnis, die durch die Studie der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gestützt wird, könnte neue Therapieansätze hervorbringen. Bisher versucht die Medizin, die Immunantwort bei Betroffenen zu unterdrücken, stattdessen ließen sich Autoimmunerkrankungen aber auch mit alternativen Strategien, wie beispielsweise einer Gentherapie, behandeln.

Die Gruppe entschlüsselte die elementare Funktion von Caveolin-1 in der Plasmamembran von B-Zellen, den Zellen des Immunsystems, die Antikörper herstellen. B-Zellen erkennen Stoffe über ihren B-Zell-Rezeptor, der aus der Zelloberfläche herausragt und so als eine Art Antenne dafür sorgt, dass die B-Zelle jegliche Art von Eindringlingen wie Bakterien und Viren erkennt.

Nach deren Bindung an den Rezeptor wird die B-Zelle aktiviert und kann so Erreger unterschiedlicher Art bekämpfen. Aktuelle Studien beispielsweise von Michael Reth zeigen, dass die Antennen nicht zufällig auf der Zelloberfläche verteilt sind, sondern sich in organisierten Proteininseln zusammenfinden, die verschmelzen, sobald ein Stoff an den B-Zell-Rezeptor bindet.

Das Team um Minguet hat herausgefunden, dass das Protein Caveolin-1 diese Organisation auf der Zelloberfläche reguliert und damit für die Aktivierung der B-Zelle und für das Auslösen der Immunantwort entscheidend ist. Ohne Caveolin-1 führt eine Bindung von Viren oder Bakterien an der B-Zelle zu einem verringerten Aktivierungssignal, was zu einer abgeschwächten Immunantwort führt.

B-Zellen werden im Körper ausgebildet, um körpereigene von körperfremden Substanzen zu unterscheiden. Dieser Prozess basiert auf der effizienten Signalweiterleitung des B-Zell-Rezeptors. B-Zellen, die kein Caveolin-1 bilden, können den Rezeptor auf der Zellmembran nicht richtig anordnen und versagen somit in der Signalweiterleitung.

In der Folge erkennen B-Zellen ohne Caveolin-1 auch körpereigene Stoffe. Diese ordnen sie jedoch als körperfremd ein, was zur B-Zell-Aktivierung und einer ungewollten Immunantwort führt und demzufolge eine Autoimmunerkrankung auslösen kann. Dies wiesen die Forschenden in Experimenten mit Mäusen nach.

Die Ergebnisse der Gruppe haben das Potenzial, das Wissen über Autoimmunerkrankungen und deren Behandlung zu verbessern – auch da es der Wissenschaft bisher an geeigneten Tiermodellen fehlt, die dieselben Immundefekte zeigen, die sich bei Menschen beobachten lassen.

Susana Minguet startete das Forschungsprojekt 2008 am Nationalzentrum für Kardiovaskuläre Forschung Carlos III in Madrid/Spanien. Seit 2011 ist sie Junior-Gruppenleiterin am Institut für Biologie III der Albert-Ludwigs-Universität und verfolgt ihr Projekt weiter unter dem Schirm des BIOSS Centre for Biological Signalling Studies und des Centrum für chronische Immundefizienz – CCI mithilfe der Unterstützung durch das kollaborative Forschungszentrum 1160 "Immune-mediated pathology as consequence of impaired immune reactions – IMPATH“.

Originalpublikation:
Caveolin-1-dependent nanoscale organization of the BCR regulates B cell tolerance. Susana Minguet, Kathrin Kläsener, Anna-Maria Schaffer, Gina J Fiala, Teresa Osteso-Ibánez, Katrin Raute, Inmaculada Navarro-Lérida, Frederike A Hartl, Maximilian Seidl, Michael Reth & Miguel A Del Pozo. Nature Immunology, http://dx.doi.org/10.1038/ni.3813.

Kontakt:
Dr. Gina Fiala
BIOSS Centre for Biological Signalling Studies
Albert-Ludwigs-Universität
Tel.: 0761/203-67512
E-Mail: gina.fiala@biologie.uni-freiburg.de

Weitere Informationen:

https://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2017/wie-proteine-inseln-bilden

Rudolf-Werner Dreier | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

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: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics