Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zuckermantel entlarvt Schwarzen Tod

18.07.2013
Detektion des Pesterregers durch Anti-Kohlenhydrat-Antikörper

Auch heute noch kostet die Pest Leben von Mensch und Tier. Ihre Erreger lassen sich mit einer neuen antikörper-basierten Detektionsmethode in Patientenseren und anderen biologischen Proben zuverlässig und empfindlich identifizieren.

Der Antikörper erkennt spezifisch eine besondere Zuckerstruktur auf der Zelloberfläche des Pesterregers, berichten deutsche Wissenschaftler in der Zeitschrift Angewandte Chemie.

Der „Schwarze Tod“ kostete in drei Pandemien in den letzten 1500 Jahren über 200 Millionen Menschen das Leben. Neuere Fälle der Pest wurden in Afrika und Asien beobachtet. Wegen der hohen Ansteckungsgefahr und der Schwere der Infektion ist Yersinia pestis, der Pesterreger, als biologischer Kampfstoff der Kategorie A eingestuft. Als Aerosol eingeatmet, verursacht er Lungenpest, die meist tödlich endet, wenn sie nicht rasch behandelt wird. Entsprechend wichtig ist eine rasche, zuverlässige Diagnose.

„Der Nachweis von Y. pestis erfolgt momentan entweder auf Basis der Polymerasekettenreaktion oder mit konventioneller Phänotypisierung“, erläutert Peter Seeberger vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam: „Diese Nachweismethoden sind zwar verlässlich, dafür jedoch oft komplex, teuer und langsam.“ Die Erkennung von Oberflächenproteinen durch Antikörper sei eine vielversprechende und weniger komplizierte Alternative zum Nachweis der Pest, aber mit einer hohen Fehlerquote und eine geringen Selektivität gegenüber verwandten Bakterienstämmen verbunden.

Seeberger und sein Team fanden jedoch einen Ausweg: Gramnegative Bakterien wie der Pesterreger enthalten Verbindungen aus Fett- und Zuckerbausteinen in ihrer äußeren Zellmembran, die so genannten Lipopolysaccharide (LPS). „Die innere Kernregion der LPS des Pesterregers hat eine einzigartige Struktur, die sich von derjenigen anderer gramnegativer Bakterien unterscheidet“, so Seeberger. „Dies könnte eine geeignete Region zum Nachweis mit spezifischen Antikörpern für eine rasche Vor-Ort-Diagnostik sein.“

Da die Isolierung der LPS von Y. pestis eine umständliche Angelegenheit ist, entschieden sich die Potsdamer Forscher, ein typisches Motiv daraus synthetisch herzustellen, einen Abschnitt aus drei Zuckermolekülen, deren Gerüst aus je sieben Kohlenstoffatomen besteht. Diese sogenannte Triheptose knüpften sie an das Diphtherietoxoid CRM197 als Trägerprotein. Es handelt sich dabei um einen typischen Bestandteil zugelassener Impfstoffformulierungen, der die Bildung von Antikörpern auslöst. Die Forscher immunisierten Mäuse und isolierten Antikörper aus deren Blut.

Verschiedene Immunoassays zeigten, dass die erhaltenen Antikörper den Pesterreger mit hoher Selektivität und Empfindlichkeit erkennen und selektiv zwischen Y. pestis und anderen gramnegativen Bakterien unterscheiden. Die Forscher hoffen auf einen Einsatz in der patientennahen Labordiagnostik. Die Entwicklung entsprechender Tests sei Gegenstand aktueller Arbeiten.

Angewandte Chemie: Presseinfo 28/2013

Autor: Peter H. Seeberger, Max-Planck Institute of Colloids and Interfaces, Potsdam (Germany), http://www.mpikg.mpg.de/177410/employee_page?employee_id=22356

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201301633

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen
27.06.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Glykane als Biomarker für Krebs?
27.06.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

27.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wave Trophy 2017: Doppelsieg für die beiden Teams von Phoenix Contact

27.06.2017 | Unternehmensmeldung

Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb

27.06.2017 | Informationstechnologie