Neue Rolle für Ionentransportproteine: Wie der LMU-Biologe Hans-Henning Kunz zeigt, sind sie an der Genregulation im Chloroplasten beteiligt. Chloroplasten sind die Photosynthese-Fabriken der Pflanzen. Ursprünglich stammen sie von Cyanobakterien ab, die im Lauf der Evolution von einer Wirtszelle „gekapert“ und ins Zellinnere aufgenommen wurden. Aufgrund dieser Entstehungsgeschichte sind sie von einer doppelten Hüllmembran umgeben und besitzen noch eigenes Genom. Wissenschaftler um Professor Hans-Henning Kunz vom Biozentrum der LMU haben nun erstmals gezeigt, dass Ionentransportproteine in der Chloroplastenmembran an der Regulation…

Forschende klären auf, wie ein Käfer die Anreicherung von Pflanzengiften mittels spezieller Transporter reguliert. Wenn Meerrettich-Erdflöhe an ihren Wirtspflanzen fressen, nehmen sie nicht nur Nährstoffe, sondern auch Senfölglykoside, die charakteristischen Abwehrstoffe des Meerrettichs und anderer Kreuzblütengewächse, auf. Mit Hilfe dieser Pflanzengifte verwandeln sich die Käfer in “Senfölbomben” und schrecken so Fressfeinde ab. Einem Team von Forschenden des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena konnten zeigen wie diese Schädlinge Senfölglykoside im Körper speichern können. Die Käfer verfügen über spezielle Transporter in…

Proteintransport vom ER zum Golgi-Apparat nicht über COPII-umhüllte Vesikel. Ein Drittel der für Lebensprozesse essentiellen Proteine werden in der Zelle im endoplasmatischen Retikulum (ER) hergestellt und über Membranbläschen verteilt. Die Sortierung der Proteine an den Austrittsstellen des ER und der Transport zum Golgi-Apparat wird von COPII-genannten Proteinhüllkomplexen übernommen, doch nicht wie bisher angenommen. Forscher aus Israel und Deutschland fanden heraus, dass die COPII-Komplexe das ER für den Transport nicht verlassen. Sie verbleiben als Pförtner an den Austrittsstellen des ER und…

Wirkstoffproteine mit Hilfe von Antikörpern in Krebszellen schleusen. Antikörper können spezifisch Krebszellen erkennen. Dadurch lassen sich in der Krebsmedizin Wirkstoffmoleküle gezielt in Krebszellen einschleusen. Wissenschaftler:innen haben nun ein Frachtsystem konstruiert, mit der sich sogar große Wirkstoffproteine in die Zellen bringen lassen. Wie sie in ihrer Studie in der Zeitschrift Angewandte Chemie ausführen, gelangen die Proteine durch Polymerbürstchen gut vor Proteasen geschützt unversehrt an ihr Ziel. Bei der Wirkstoffentwicklung gegen Krebs haben Forschende immer zwei Probleme vor Augen: Einerseits muss ein…

Weltweites Netzwerk um Goethe-Uni entwickelt Laborrezepte für SARS-CoV-2-Proteine. Für die Entwicklung von Medikamenten oder Impfstoffen gegen COVID-19 benötigt die Forschung Virus-Proteine in hoher Reinheit. Für die meisten der SARS-CoV-2-Proteine haben jetzt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Goethe-Universität Frankfurt mit insgesamt 36 Partnerlabors Anleitungen erarbeitet, die die hochreine Herstellung jeweils mehrerer Milligramm dieser Proteine ermöglichen und die Bestimmung der dreidimensionalen Proteinstrukturen erlauben. Die Laboranleitungen und die dafür erforderlichen gentechnischen Werkzeuge stehen Forscherinnen und Forschern der ganzen Welt frei zur Verfügung. Wenn das…

Mütterliches und väterliches Erbgut vereinigen sich in einem erstaunlich störungsanfälligen Prozess. Statistisch führt bei Frauen nur jede dritte Befruchtung zu einer erfolgreichen Schwangerschaft. Viele Embryonen überstehen die frühe Entwicklungsphase nicht. Forschende am Göttinger Max-Planck-Institut (MPI) für biophysikalische Chemie haben nun mit Kolleginnen und Kollegen am Friedrich-Loeffler-Institut, Institut für Nutztiergenetik in Mariensee und weiteren internationalen Teams ein neues Modellsystem entwickelt, mit dem sich die frühe embryonale Entwicklung untersuchen lässt. So fanden sie heraus, dass schon bei der Vereinigung des elterlichen Erbguts…

Wie gelingt es einfachen Lebewesen, sich aus eigener Kraft gezielt an einen bestimmten Ort zu bewegen? Künstliche Intelligenz und ein physikalisches Modell der TU Wien können das erklären. Wie ist es ohne Gehirn und Nervensystem möglich, sich gezielt in die gewünschte Richtung zu bewegen? Einzellern gelingt dieses Kunststück offenbar problemlos: Sie können sich zum Beispiel mit Hilfe kleiner Geißelschwänzchen (den sogenannten Flagellen) fortbewegen und ganz gezielt in jene Richtung schwimmen, in der es am meisten Nahrung gibt. Wie das diesen…

Neue Erkenntnisse über die Corona-Schutzimpfung bei chronisch-entzündlichen Erkrankungen. Rheuma, Darmentzündung und Schuppenflechte sind Beispiele für Erkrankungen, bei denen das Immunsystem falsch und überschießend reagiert und Betroffene einer intensiven Behandlung mit entzündungshemmenden Medikamenten bedürfen. Wie gut solche Patientinnen und Patienten auf eine Corona-Impfung ansprechen, wurde nun von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums Immuntherapie (DZI; Sprecher: Prof. Dr. Markus F. Neurath und Prof. Dr. med. univ. Georg Schett) am Universitätsklinikum Erlangen untersucht. Ihre Studie zählt zu den weltweit ersten Forschungsarbeiten, die…

Stabilisierung des Borfluoren-Anions durch Carbene … Der Einbau von Bor in polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe führt zu interessanten farbgebenden und fluoreszierenden Materialien für die Opto-Elektronik, z.B. für organische Leuchtdioden (OLEDs) und Feldeffekt-Transistoren, sowie Polymer-basierte Sensoren. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellt ein Forschungsteam jetzt eine neue anionische Bor-organische Verbindung vor. Die Synthese der Borfluoren-Spezies gelang dank einer Stabilisierung durch Carbene. Ein besonders interessanter Bor-haltiger Baustein ist Borfluoren, ein System aus drei kantenverknüpften Kohlenstoff-Ringen: zwei Sechs- und einem mittigen Fünfring, dessen freie…

Probiotische Methoden könnten Korallen gegen Hitzestress schützen … Korallen sind das Rückgrat mariner Ökosysteme der Tropen. Sie sind durch die im Zuge der Klimaerwärmung steigenden Wassertemperaturen bedroht und zählen weltweit zu den ersten Ökosystemen, welche unmittelbar vor dem ökologischen Kollaps stehen. Die bedingt durch Hitzestress immer stärker und häufiger auftretenden Korallenbleichen haben sie an vielen Standorten bereits ausgelöscht. Mit Hilfe einer von einem internationalen Team unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel entwickelten Strategie aus der Mikrobiom-Forschung könnte es…

Mit einer einzigartigen Kombination aus Computersimulationen und Laborexperimenten haben Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI neue Bindungsstellen für Wirkstoffe – etwa gegen Krebs – an einem lebenswichtigen Protein des Zellskeletts entdeckt. Elf dieser Stellen waren zuvor unbekannt. Die Studie ist erschienen in dem Journal Angewandte Chemie International Edition. Das Protein Tubulin ist ein zentraler Baustein des Zellskeletts, auch Zytoskelett genannt. In den Zellen ordnen sich die Tubulinmoleküle zu röhrenförmigen Strukturen, den Mikrotubuli-Filamenten. Diese geben Zellen ihre Form, helfen dabei, beispielsweise…

Forscher*innen des LMU Klinikums München haben den Wirkmechanismus für den tumorbekämpfenden Effekt von hochreinem CBD aufgeklärt. Die Substanz Cannabidiol (CBD) ist ein weit verbreitetes Nahrungsergänzungsmittel und Lifestyle-Produkt – beispielsweise zur Therapie von entzündungsbedingten Erkrankungen. CBD wird teilweise auch eingenommen, um die Stimmung zu heben oder Schlaflosigkeit zu bekämpfen. Das aber ist keineswegs unumstritten, denn die Wirksamkeit dieser Lifestyle-Präparate ist nach wissenschaftlichen Standards nicht belegt. Nun haben Forscher*innen des LMU Klinikums „eindeutige Beweise für den tumorbekämpfenden Effekt“ von hochreinem CBD bei…

Klinische Machbarkeitsstudie gestartet: Kooperation von Universitätsklinikum Heidelberg und Start-Up „DiHeSys Digital Health Systems GmbH“ / Technik des Arzneimitteldrucks könnte insbesondere die medikamentöse Therapie bei Kindern schonender, sicherer und einfacher machen. Damit Arzneimittel ihre maximale Wirkung entfalten und möglichst wenig Nebenwirkungen auftreten, muss die Dosierung auf jeden Einzelpatienten angepasst werden. Je nach Verabreichungsform – z.B. als Tablette oder Zäpfchen – ist eine solche Anpassung vor allem für Kinder oft nur mit großem Aufwand möglich. Als eine innovative Lösung dieser Herausforderungen erproben…

„Hot Paper“ in Angewandte Chemie Wie transportiert man einen hochwirksamen Wirkstoff genau an den Ort, wo er im Körper wirken soll? Chemiker der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) stellen zusammen mit Aachener Kollegen in der Zeitschrift Angewandte Chemie einen Lösungsansatz mit einem Molekülkäfig vor, der sich bei Ultraschallbestrahlung öffnet. In der supramolekularen Chemie werden Moleküle zu größeren, übergeordneten Strukturen zusammengesetzt. Bei geeigneter Wahl der Teilkomponenten setzen sich solche Systeme selbst aus ihren einzelnen Bausteinen zusammen, man spricht dann von Selbstassemblierung. Bestimmte supramolekulare…

– wie T-Zellen Eindringlinge erkennen. T-Zellen benutzen ihre Antigen-Rezeptoren wie klebrige Finger – ein Team der TU Wien und der MedUni Wien konnte sie dabei beobachten. T-Zellen spielen in unserem Immunsystem eine zentrale Rolle: Mit Hilfe sogenannter T-Zell-Rezeptoren (englisch: T-cell receptor, TCR) können sie gefährliche Eindringlinge oder Krebszellen im Körper erkennen, woraufhin sie eine Immunreaktion auslösen. Noch immer sind die molekularen Abläufe dieses Erkennungsprozesses nicht hinreichend geklärt. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung gelang nun einem interdisziplinären Wiener Team aus…

Rapsfelder ziehen Honigbienen magisch an. Sind die Felder direkt neben Apfelanlagen, fliegen die Insekten eher zu den gelben Blüten als zu den nahegelegenen Obstbäumen. Das zeigt eine neue Studie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). Dass die Apfelernte bei den untersuchten Apfelanlagen trotzdem stabil blieb, lag an Hummeln und anderen Wildbienen, die die Bestäubungslücke füllten. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift “Agriculture, Ecosystem and Environment” veröffentlicht. Große gelbe Rapsfelder im Frühjahr gehören seit vielen Jahrzehnten in…