Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Massenspektrometer hilft Antibiotikaforschern

03.01.2012
Neues Gerät untersucht Wirkmechanismen neuer Substanzen

Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum erhalten technische Verstärkung für die Suche nach innovativer Antibiotika. Mit Hilfe eines Massenspektrometers werden Wirkmechanismen neuer Substanzen auf Proteinebene untersucht. "Die heute vorhandenen Antibiotika werden unter Umständen in fünf bis zehn Jahren aufgrund von Resistenzen nicht mehr wirksam sein", sagt Julia Bandow, Juniorprofessorin am Institut für Mikrobielle Antibiotikaforschung. "Von der Entdeckung bis zur Zulassung eines solchen Medikaments vergehen etwa zehn bis 15 Jahre. Wir müssen die Forschung also jetzt anstoßen", ergänzt die Biologin.

Reaktion der Bakterien geben Einblick
Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und von den Universitäten in Bonn und Düsseldorf erforscht das Team, wie neue Antibiotika wirken und ob sie für menschliche Zellen unschädlich sind. Die Medikamente stören bestimmte Stoffwechselvorgänge in Bakterien. "Greift ein Antibiotikum zum Beispiel in die Fettsäureproduktion ein, versuchen die Bakterien dem entgegenzuwirken. Sie stellen dann mehr Enzyme her, die für die Fettsäureproduktion verantwortlich sind", erklärt Bandow.

Die Biologen testen, welche Proteine Bakterien mit und ohne Antibiotikabehandlung produzieren. Oft sind nach der Medikamentengabe die Proteine von genau den Stoffwechselprozessen vermehrt zu finden, in die das Antibiotikum eingreift. So gibt die Reaktion der Bakterien wichtige Einblicke in die Wirkweise der Substanzen.

Art und Menge der gebildeten Proteine untersuchen die Wissenschaftler mit der Massenspektrometrie. Die gefundenen Proteinprofile vergleichen sie mit denen, die durch bereits bekannte Antibiotika ausgelöst werden. Ein neues Profil zeigt dabei einen neuen Wirkmechanismus an. "In diesem Projekt sind wir hauptsächlich auf der Suche nach Substanzen mit völlig neuen Wirkmechanismen. Aber auch Substanzen, die genauso wirken wie klinisch bereits genutzte Antibiotika, können sehr interessant sein - nämlich wenn es gegen sie keine Resistenzen gibt", sagt Bandow.

Proteine identifizieren
Etwa 2000 verschiedene Proteine gibt es in einer Bakterienzelle. Für die Analyse spalten die Wissenschaftler sie in jeweils 20 bis 70 Bruchstücke (Peptide). Das ist nötig, da es wesentlich schwerer ist, ganze Proteine mit dem Massenspektrometer zu untersuchen. Im ersten Schritt bestimmt das Gerät die Masse jedes Peptids und kann so unterschiedliche Peptide auseinanderhalten. Anhand der räumlichen Struktur kann es sogar zwei Moleküle mit identischen Massen voneinander trennen. Denn stark geknäuelte Peptide fliegen in einem bestimmten Abschnitt des Massenspektrometers (Ionenmobilitätszelle) schneller durch ein verdichtetes Gas als wenig geknäuelte. Diese neue Funktion ist erst seit wenigen Monaten verfügbar.

Im zweiten Schritt fragmentiert das Gerät jedes Peptid in kürzere Peptide und einzelne Aminosäuren und ermittelt aufgrund ihrer Masse die genaue Aminosäuresequenz. Diese vergleicht eine Software dann mit der Gendatenbank des untersuchten Bakteriums. So kann sie ermitteln, aus welchen Proteinen die entschlüsselten Peptide stammen.

Dieter N. Unrath | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://ruhr-uni-bochum.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Präzisionsbestrahlung bei Prostatakrebs: HYPOSTAT-Studie wird ausgeweitet
11.12.2017 | Universitätsklinikum Schleswig-Holstein

nachricht Neues Verfahren für die Erkennung von Brustkrebs etabliert
06.12.2017 | Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was für IT-Manager jetzt wichtig ist

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

30 Baufritz-Läufer beim 25. Erkheimer Nikolaus-Straßenlauf

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungsnachrichten