Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ursache für seltene Erbkrankheit bei Kindern entdeckt

15.05.2003


Wissenschaftler der Abteilung Biochemie II des Bereichs Humanmedizin der Universität Göttingen haben die Ursache einer selten auftretenden Erbkrankheit bei Kindern entdeckt.

... mehr zu:
»Biochemie »Gen »SUMF-1 »Sulfatase

Die so genannte "Multiple Sulfatase Defizienz" führt zu einer in der Regel im ersten Lebensjahrzehnt tödlich verlaufenden Krankheit, da lebenswichtige Enzyme fehlen. Bei ihren Forschungen unter Leitung von Prof. Dr. Kurt von Figura, Direktor der Abt. Biochemie II, entdeckten die Wissenschaftler nicht nur die Ursache der "Multiplen Sulfatase Defizienz", sondern auch eine neue, bislang im Protein nicht nachgewiesene Aminosäure und deren Funktion. Als Nebenprodukt ihrer Forschungen lassen sich künftig therapeutisch einsetzbare Sulfatasen gentechnologisch wesentlich effizienter und damit kostengünstiger herstellen.

Als vor etwa 40 Jahren beim Menschen zum erstenmal eine Krankheit beschrieben wurde, bei der nicht nur eine der Sulfatasen, das sind Sulfat-Ester spaltende Enzyme, sondern alle ausgefallen waren, war relativ rasch klar, dass bei dieser Erkrankung, die als "Multiple Sulfatase Defizienz" bezeichnet wurde, ein Gen mit einer Kontrollfunktion für die Gruppe der Sulfatasen ausfällt. Sulfatasen werden für die Spaltung von Sulfat-Estern benötigt, wie sie in einer Vielfalt von Makromolekülen wie Proteinen, Kohlenhydraten und Lipiden vorkommen. Beim Menschen sind knapp 20 Sulfatasen bekannt. Schon der Ausfall einer einzelnen Sulfatase kann zu einer schweren, tödlich verlaufenden Krankheit führen. Bei der "Multiplen Sulfatase Defizienz" werden schwere Funktionsstörungen zahlreicher Organe beobachtet, wobei der Schweregrad der Symptome variiert. Bei schwerem Krankheitsverlauf sterben die Betroffenen vor Erreichen des ersten Lebensjahrs. Allerdings sind auch Patienten mit einem deutlich milderen Krankheitsverlauf beschrieben worden.


Der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Kurt von Figura am Zentrum Biochemie und Molekulare Zellbiologie - Bereich Humanmedizin der Georg-August-Universität war Mitte der 90er Jahre der Nachweis gelungen, dass in Sulfatasen eine neuartige Aminosäure vorkommt, die posttranslational, das heißt nach der Proteinbiosynthese, an den Ribosomen entsteht und die bislang nur in Sulfatasen nachgewiesen werden konnte. Diese neue Aminosäure, C(-Formylglycin, ist für die Spaltung von Sulfat-Estern unentbehrlich. Sie liegt im katalytischen Zentrum der Sulfatasen.

Die gleiche Arbeitsgruppe berichtet jetzt in der neuesten Ausgabe von CELL (Heft 3, Band 113) über die Entdeckung des SUMF-1 Gens, das für die Bildung der C(-Formylglycinresten in Sulfatasen verantwortlich ist. Das SUMF-1 Gen wird in allen Lebewesen gefunden, die Sulfatasen produzieren. Diese reichen von Bakterien bis zum Menschen. Bei allen Patienten mit "Multipler Sulfatase-Defizienz" wurden genetische Veränderungen (Mutationen) im SUMF-1 Gen gefunden. Schleust man normale Kopien des SUMF-1 Gens in Patientenzellen ein, normalisieren sich die Sulfataseaktivitäten in den Zellen.

Ein für die Biotechnologie wichtiger Nebeneffekt der Entdeckung des SUMF-1 Gens betrifft die gentechnologische Herstellung von Sulfatasen. Werden Sulfatasen gentechnologisch hergestellt, stand man bisher vor dem Problem, dass sich diese Sulfatasen zwar in großen Mengen produzieren lassen, aber nur der kleinste Teil dieser Sulfatasen biologisch aktiv ist. Den nicht-aktiven Sulfatasen fehlt der wichtige C(-Formylgycinrest. Schleust man zusätzlich Kopien des SUMF-1 Gens ein, so lässt sich die Ausbeute katalytisch aktiver Sulfatasen bis um das 50-fache steigern.

Gentechnologisch hergestellte Sulfatasen werden für die Enzymersatztherapie von Krankheiten benötigt, die durch den Verlust einzelner Sulfatasen verursacht werden. Beispiele hierfür sind die metachromatische Leukodystrophie und verschiedene Mukopolysaccharidosen wie die Maroteaux-Lamy Erkrankung und die Hunter Erkrankung. Bei den beiden letzten Erkrankungen, die zur Gruppe der lysosomalen Speicherkrankheiten gehören, sind klinische Studien mit gentechnologisch hergestellten Sulfatasen bereits angelaufen. Dabei kommen allerdings Sulfatasen zum Einsatz, die ohne Mithilfe von SUMF-1 hergestellt wurden.

Weitere Informationen:

Georg-August-Universität Göttingen - Bereich Humanmedizin
Abt. Biochemie II
Prof. Dr. Kurt von Figura
Heinrich-Düker-Weg 12
37073 Göttingen
Tel.: 0551/39 - 5948

Rita Wilp | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-goettingen.de

Weitere Berichte zu: Biochemie Gen SUMF-1 Sulfatase

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Lymphdrüsenkrebs programmiert Immunzellen zur Förderung des eigenen Wachstums um
22.02.2018 | Wilhelm Sander-Stiftung

nachricht Forscher entdecken neuen Signalweg zur Herzmuskelverdickung
22.02.2018 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

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

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

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