Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fesseln für unbekannte Grippeviren

28.04.2010
Forscher aus Freiburg und Berlin lüften Geheimnis um Immunantwort – Veröffentlichung in „Nature“

Bei einer Infektion mit neuen, dem Körper unbekannten Grippeviren kann das menschliche Immunsystem rasch einen angeborenen Schutzmechanismus gegen die Erreger aktivieren. Dabei spielt ein Protein, kurz „Mx“ (Myxovirus-Resistenz) genannt, eine wichtige Rolle.

Es hindert die Viren daran, sich ungehemmt zu vermehren. Wie, das haben Forscher bislang nicht herausfinden können. Jetzt haben Virologen vom Freiburger Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene und Strukturbiologen vom Berliner Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) die Struktur des „Mx“-Proteins zum Teil entschlüsselt. Damit können sie klären, wie das „Mx“-Protein seine antivirale Wirkung entfaltet.

Neue Influenzaviren können ohne Vorwarnung immer wieder vom Tier auf den Menschen überspringen, wie die Erfahrungen mit dem H5N1-Vogelgrippevirus oder jüngst mit dem Schweinegrippevirus belegen. Obwohl der Mensch meist keine Immunität gegen solche Erreger hat, ist sein Körper den Eindringlingen nicht schutzlos ausgeliefert. Er verfügt über eine rasch mobilisierbare Abwehr, die dafür sorgt, dass sich die Influenzaviren nicht ungehemmt vermehren können.

Ein wesentliches Element dieses Schutzes besteht aus einem körpereigenen Protein, das eindringende Viren in der Zelle abfängt und daran hindert, Nachkommen-Viren zu produzieren. Unter normalen Umständen ist dieses Schutzprotein „Mx“ gar nicht in den Zellen vorhanden. Es wird erst kurzfristig nach Bedarf hergestellt, und dann in großen Mengen. Der Befehl zur Herstellung wird durch den natürlichen Botenstoff Interferon vermittelt, der von virusinfizierten Zellen ausgeschieden wird und dem Organismus den Virusbefall ankündigt.

Dieser Interferon-induzierte Schutzmechanismus ist für das Überleben einer Infektion mit Influenzaviren unerlässlich, wie Forscher experimentell dokumentieren konnten. Wie genau das schützende Protein die Virusvermehrung blockiert, war jedoch bisher nur ungenügend verstanden, weil dessen Struktur trotz jahrelanger Anstrengungen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern verschiedener Forschungseinrichtungen nicht aufgeklärt werden konnte.

Den Virologen Prof. Dr. Otto Haller, Alexander von der Malsburg und Prof. Dr. Georg Kochs aus Freiburg ist es in Zusammenarbeit mit den Strukturbiologen Dr. Oliver Daumke, Song Gao, Susann Paeschke und Prof. Dr. Joachim Behlke vom MDC gelungen, strukturelle Einsichten zu gewinnen und daraus Voraussagen zur Wirkungsweise des antiviralen Proteins abzuleiten.

Das als „Mx“ bezeichnete Protein ist eine molekulare Maschine, die ihre volle Kraft erst nach Aneinanderlagerung der Einzelmoleküle zu einem hochmolekularen Verbund entfaltet, wobei sich Ringstrukturen ausbilden. Ein zentrales Element der Ringbildung besteht in der besonderen Faltung eines Teils von „Mx“, der als Stiel bezeichnet wird.

Nach der genauen Struktur dieses Stiels wird seit Jahren gefahndet. Die beiden Forschergruppen entschlüsselten nun erstmals die Stiel-Struktur auf atomarer Ebene. Die jetzt bekannte Struktur erklärt den Aufbau von „Mx“ und erlaubt testbare Voraussagen zur Funktionsweise des antiviralen Moleküls.

Zusammen mit Ergebnissen aus früheren biochemischen Untersuchungen wird jetzt klar, dass „Mx“ mit der Stiel-Struktur eine Art Fußangel bildet, die wichtige Bestandteile des Influenzavirus in der infizierten Zelle fesselt und inaktiviert. Dass es dennoch bei dem Auftreten neuer Grippeviren zu Epidemien oder gar Pandemien kommen kann, hängt mit der Aggressivität und Massivität dieser Erreger zusammen. Die Forscher sind zuversichtlich, mit ihren neuen Erkenntnissen über das schützende „Mx“-Protein die Grundlage für die Entwicklung neuer antiviraler Medikamente gegen die gefährlichen Influenzaviren gelegt zu haben. Sie sind zudem sicher, dass die an „Mx“ gewonnenen Erkenntnisse auch das Verständnis für weitere Mitglieder dieser Proteinfamilie erhöhen.

Veröffentlichung:
Structural basis of oligomerisation in the stalk region of dynamin-like MxA.
Song Gao1,2, Alexander von der Malsburg3, Susann Paeschke1, Joachim Behlke1, Otto Haller3, Georg Kochs3, Oliver Daumke1
Nature
Published online: XX. April 2010, doi: 10.1038/nature08972
1Max-Delbrück-Centrum for Molecular Medicine, Crystallography, Robert-Rössle-Strasse 10, 13125 Berlin, Germany
2Institute for Chemistry and Biochemistry, Free University Berlin, Takustrasse 3, 14195 Berlin, Germany

3Department of Virology, Institute for Medical Microbiology and Hygiene, University of Freiburg, Hermann-Herderstrasse 11, 79104 Freiburg, Germany

Ein Computermodell des Proteins können Sie sich im Internet herunterladen unter: http://www.mdc-berlin.de/de/index.html

Kontakt:

Prof. Dr. Otto Haller
Universitätsklinikum Freiburg
Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene
Abteilung Virologie
Tel.: 0049 (0) 761/203-6534
Fax: 0049 (0) 761/203-6626
E-Mail: otto.haller@uniklinik-freiburg.de
http://www.virologie-freiburg.de
Dr. Oliver Daumke
Max-Delbrück-Centrum für
Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch
Tel.: 0049 (0) 30/9406-3425
Fax: 0049 (0) 30/9406-3814
E-Mail: oliver.daumke@mdc-berlin.de
http://www.mdc-berlin.de/daumke

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.virologie-freiburg.de
http://www.mdc-berlin.de/daumke
http://www.mdc-berlin.de/de/index.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neuer Ansatz im Kampf gegen Prostatakrebs entdeckt
24.05.2018 | Universität Bern

nachricht Die neue Achillesferse von Blutkrebs
22.05.2018 | Ludwig Boltzmann Gesellschaft

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

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

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

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