Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Engineered molecule amplifies body’s immune response

29.09.2005

Anzeige


By altering a molecule called Stat1, which is involved in cellular immune signaling, scientists have succeeded in making the molecule more responsive and thus more efficient. This old protein with a new twist may eventually be used to improve the body’s defense against infection.

Stat1 is involved in immune responses that are initiated by proteins called interferons. These proteins are produced by the cells of the immune system in response to challenges by foreign agents such as viruses, bacteria, parasites and tumor cells. Recently, interferon has also been shown to play a role in the body’s surveillance against the development of cancer. Because of this role, recombinant interferon is often used for the treatment of certain fibrotic diseases as well as cancers.


Interferon binds to receptors on the surface of the cell, which then use Stat molecules to send signals to the nucleus to increase the expression of genes needed to defend the host against infection. A balance in the amount of Stat signaling caused by interferon is very important.

"When interferon levels are too low, the host is highly susceptible to infection," explains Dr. Michael J. Holtzman of the Washington University School of Medicine in St. Louis, Missouri. "This also applies to Stat1. Children who are born with genetic deficiencies of Stat1 are also very susceptible to infection. In the more severe case, the children die in infancy of fatal viral infections. In less severe cases, they later develop infections due to mycobacteria. When interferon levels are too high, for example during treatment with interferon, there are side effects due to the increased nonspecific response caused by excessive amounts of interferon."

Dr. Holtzman and his colleagues at the Washington University School of Medicine decided to try to improve the body’s defense against infection without causing side effects that occur with interferon treatment by engineering a hyper-responsive Stat1 molecule. By increasing the efficiency of the Stat1 molecule, the host could have the benefits of increased Stat1 signaling even at the low levels of interferon normally present in the body. Their results appear as the "Paper of the Week" in the October 7 issue of the Journal of Biological Chemistry, an American Society for Biochemistry and Molecular Biology journal.

"Our paper is really quite simple in conceptual terms," says Dr. Holtzman. "It is well known that interferon provides a benefit to people by protecting them against infectious diseases and cancer. Unfortunately, administration of interferon is costly and short-lived and has significant side effects. We simply reasoned that it might be possible to improve the benefits of interferon by enhancing the way it produces its beneficial effects. We therefore improved a molecule, known as Stat1, that is responsible for relaying the benefits of interferon in the body."

Their initial in vitro results were promising, and the engineered Stat1 molecule exhibited an increased responsiveness to interferon. Following up on these discoveries, Dr. Holtzman and his colleagues are currently performing gene transfer experiments, using both recombinant viruses and transgenic mice, to establish the benefits of hyper-responsive Stat1 in vivo for treating viral infection and cancer. They are also screening for drugs that might increase Stat1 responsiveness.

These experiments may eventually lead to many improvements in cancer therapy as well as the treatment of other infections. Basically, any situation in which interferon hyper-responsiveness might be beneficial will profit from Dr. Holtzman’s research.

"One could use our strategy of improving Stat1 efficiency during the winter months in patients who are at risk for developing serious viral infections, for example children with asthma, or heart disease, or immune compromise," suggests Dr. Holtzman. "It may also be of benefit in situations where interferon therapy has been used, such as treatments for liver disease and lung fibrosis, as well as certain cancers. Improving Stat1 efficiency would allow for much lower doses of interferon to be used, decreasing cost and side effect profile. In terms of diagnosis, it may be possible to screen patients for the level of Stat1 responsiveness to interferon, and if found to be low, that would make them candidates for a strategy to improve Stat1 responsiveness using our methods."

Nicole Kresge | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.asbmb.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert
08.02.2012 | Max-Planck-Institut für medizinische Forschung

nachricht Obstacles No Barrier to Higher Speeds for Worms
08.02.2012 | New York University

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: Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert


Wissenschaftler beobachten, wie Oxytocin zentrale Schaltstellen im Gehirn erreicht und das Verhalten beeinflusst

Kuschelhormon, Treuehormon, Angstlöser – häufig gebrauchte Schlagwörter für das Neuropeptid Oxytocin, das sich in den letzten Jahren als ein Stoff erwiesen hat, der unser Verhalten in zentralen Regionen des Gehirns positiv beeinflussen kann. Was jedoch bisher völlig unklar war: Wie gelangt dieser Botenstoff aus dem Hypothalamus in die Hirnbereiche, die ...

Im Focus: Datenspeicher mit Lachs-DNA und Nano-Silber


Ein neuartiger Biopolymer-Film aus Lachs-DNA mit Silber-Nanopartikeln speichert Informationen kostengünstig und umweltverträglich.

Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am KIT und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der DNA-Datenspeicher eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren.

Das System ...

Im Focus: VLT liefert detailreichstes Infrarotbild des Carinanebels


Bildveröffentlichung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben das bislang detailreichste Infrarotbild der Sternkinderstube des Carinanebels aufgenommen. Es zeigt vor dem spektakulären Hintergrund einer himmlischen Landschaft auf Gas, Staub und jungen Sterne zahlreiche nie gesehene Details und zählt zu den atemberaubendsten VLT-Bildern überhaupt.

Im Herzen der südlichen Milchstraße, im Sternbild Carina (Der Schiffskiel, [1]), befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren die Sternkinderstube des Carinanebels. Diese ausgedehnte Wolke aus leuchtendem Gas und Staub ist von der Erde aus gesehen eine der nächstgelegenen Geburtsstätten massereicher Sterne.

Der Nebel beinhaltet einige der hellsten und ...

Im Focus: Automatisch Lücken im Funkspektrum erkennen


Auf der embedded world identifizieren Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Lücken im Funkspektrum, um diese für zusätzliche Übertragungen zu nutzen.

Der in Halle 5, Stand 5-228, vorgestellte Prototyp zeigt das Funkspektrum in einem 3D-Spektrogramm, markiert die prognostizierten Lücken und prüft deren Eintreffen. Diese Methode, Cognitive Radio, verbessert die Übertragungsqualität in einem bereits vollen Funkspektrum ohne aufwändiges, statisches Koexistenzmanagement. Ziel ist eine höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Funk für die Automatisierung.
...

Im Focus: Bronze-Matrjoschka: hocheffiziente Katalysatoren und Nanoröhrchen mit ungewöhnlicher Symmetrie


Eine Puppe in der Puppe und noch eine drumherum – so erklärt Thomas Fässler seine Moleküle: Er packt ein Atom in einem Käfig in noch ein weiteres Atomgerüst.

Mit ihrer großen Oberfläche könnten solche Strukturen als hocheffiziente Katalysatoren dienen. Wie bei dem russischen Holzspielzeug sitzt ganz innen drin ein einzelnes kleines Zinnatom, eingepackt in eine Hülle aus zwölf Kupferatomen, und diese ist nochmals umgeben von weiteren 20 Zinnatomen.

In der Arbeitsgruppe von Professor Fässler am Institut für Anorganische ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

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

Zwerggalaxie hat großen Hunger

08.02.2012 | Physik Astronomie

Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert

08.02.2012 | Biowissenschaften Chemie

Obstacles No Barrier to Higher Speeds for Worms

08.02.2012 | Biowissenschaften Chemie

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

»Jede Sekunde zählt« Erster Internationaler Kongress zu Rettungsdienstsystemen in Neu Delhi

08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Bauwerke gebrauchstauglich halten

08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Wissenschaft im Dialog-Veranstaltungen im Wissenschaftsjahr 2012

08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp