Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wirkmechanismus neuer Antibiotika gegen Tuberkulose entschlüsselt

26.06.2012
Strukturelle Analyse des Proteins DprE1 in PNAS veröffentlicht

Die Tuberkulose gehört zu den weltweit häufigsten Infektionskrankheiten. Zunehmend resistente Bakterien erschweren die Behandlung und Eindämmung der Infektionen.


Neuer Wirkstoff CT319 (violette Kugeln) dockt an der molekularen Struktur des Proteins DprE1 an.
Dr. K. Futterer, University of Birmingham

Biotechnologen aus der Universität Birmingham und dem Forschungszentrum Jülich ist es erstmals gelungen, die Struktur des Proteins DprE1 zu entschlüsseln, das für das Überleben von Mycobacterium tuberculosis, dem häufigsten Erreger, essenziell ist.

Die in der renommierten Fachzeitschrift PNAS veröffentlichte Arbeit zeigt den Wirkmechanismus neuer, hochpotenter Antibiotika und liefert einen Ansatzpunkt für das Design neuer Wirkstoffe.

Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation WHO zufolge ist etwa ein Drittel der Weltbevölkerung mit Mycobacterium tuberculosis infiziert. Rund jeder Zehnte davon erkrankt im Laufe seines Lebens an Tuberkulose, wobei sich das Risiko für HIV-Infizierte auf das über 20-fache erhöht. Das Enyzm DprE1 spielt eine entscheidende Rolle beim Aufbau der Zellwand des Bakteriums. Erst vor einigen Jahren wiesen Forscher nach, dass es für die Produktion von Arabinose zuständig ist. Der Zuckerbaustein ist Bestandteil der mehrschichtigen Zellwand der Bakterien. Ohne ihn kann der Tuberkulose-Erreger nicht überleben.

„Seit zwei Jahren schon haben wir versucht, das Protein in die Hände zu bekommen“, freut sich der Dr. Lothar Eggeling vom Institut für Jülicher Bio-und Geowissenschaften, Bereich Biotechnologie. „Da das Enzym DprE1 nur in Mycobakterien und verwandten Organismen, nicht aber im Menschen vorkommt, eignet es sich hervorragend als Wirkort für Antibiotika. Ähnlich ist es beim alten, erprobten Penicillin, das ja auch in die Zellwandsynthese von Bakterien eingreift.“ Die Jülicher Wissenschaftler haben das Protein isoliert und Kollegen der School of Biosciences an der Universität Birmingham, mit denen sie schon seit Jahren erfolgreich auf dem Gebiet der Zellwandsynthese zusammenarbeiten, zur weiteren Analyse zur Verfügung gestellt.

In ihrem Fachartikel in PNAS zeigen die Wissenschaftler, wie erst seit wenigen Jahren eingesetzte, hochwirksame Antibiotika aus der Gruppe der Benzothiazinone wirken. Sie docken auf molekularer Ebene an der Aminosäure Cys387, einem Bestandteil des Enzyms, an und unterdrücken dessen Funktion bei der Herstellung von Arabinose. „Unerwartet war, dass das Enzym neben dem schon bekannten Ausgangswirkstoff CT325 auch noch durch eine sehr ähnliche Substanz, CT319, gehemmt wird. Es scheint, dass dabei eine andere Region im Enyzm, die als loop 316-322 bekannt ist, eine Rolle spielt“, so Eggeling. „Das erweitert die Möglichkeiten, neue Wirkstoffe zu finden, noch einmal erheblich.“

Originalveröffentlichung:
Sarah M. Batt, Talat Jabeen, Veemal Bhowruth, Lee Quill, Peter A. Lund, Lothar Eggeling, Luke J. Alderwick, Klaus Fütterer, Gurdyal S. Besra
Structural basis of inhibition of Mycobacterium tuberculosis DprE1 by benzothiazinone inhibitors
PNAS (Published online before print June 25)
DOI: 10.1073/pnas.1205735109
Abstract: http://www.pnas.org/content/early/2012/06/21/1205735109.abstract
Weitere Informationen:
World Health Organisation – Fact Sheet on tuberculosis (engl.): http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs104/en/index.html
Institut für Bio-und Geowissenschaften, Bereich Biotechnologie (IBG-1): http://www.fz-juelich.de/ibg/ibg-1/DE/Home/home_node.html

School of Biosciences, University of Birmingham: http://www.birmingham.ac.uk/schools/biosciences/index.aspx

Ansprechpartner:
Dr. Lothar Eggeling
Tel. 02461 61-5132
l.eggeling@fz-juelich.de
Pressekontakt:
Tobias Schlößer
Tel. 02461 61-4771
t.schloesser@fz-juelich.de
Das Forschungszentrum Jülich...
... betreibt interdisziplinäre Spitzenforschung, stellt sich drängenden Fragen der Gegenwart und entwickelt gleichzeitig Schlüsseltechnologien für morgen. Hierbei konzentriert sich die Forschung auf die Bereiche Gesundheit, Energie und Umwelt sowie Informationstechnologie. Einzigartige Expertise und Infrastruktur in der Physik, den Materialwissenschaften, der Nanotechnologie und im Supercomputing prägen die Zusammenarbeit der Forscherinnen und Forscher. Mit rund 4 700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern gehört Jülich, Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, zu den großen Forschungszentren Europas.

Annette Stettien | Forschungszentrum Jülich
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterieller Untermieter macht Blattnahrung für Käfer verdaulich
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Neues Werkzeug für gezielten Proteinabbau
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

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: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte