Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein "Schuhlöffel" für das Immunsystem - Forscher öffnen Schlüsselement der Immunabwehr mit Proteinfragmenten

19.03.2008
Ziel jeder Impfung ist es, das Immunsystem in die Lage zu versetzen, Krankheitserreger oder Krebszellen zu erkennen und zu zerstören.

Die dazu in den Körper eingebrachten Bestandteile dieser Erreger (Antigene), können jedoch nur dann die Abwehrzellen des Immunsystems aktivieren, wenn die Erregerbruchstücke zuvor auf Antigenrezeptoren einer anderen Gruppe von Immunzellen geladen werden, die sie der Abwehr präsentieren. Forscher haben nun entdeckt, dass von ihnen entwickelte winzige Proteinbruchstücke dabei offenbar eine wichtige Rolle spielen können.

Im Labor konnten sie zeigen, dass diese künstlichen Fragmente die Beladbarkeit der Antigenrezeptoren und damit die Stärke der Immunantwort deutlich verbessern können. Die Arbeit, die Dr. Olaf Rötzschke vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch koordiniert hat und die in Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP), Berlin, sowie der Universität Tübingen entstanden ist, hat jetzt PLoS ONE (Vol. 3, Nr. 3, e1814) veröffentlicht.*

Erreger oder andere als fremd erkannte Strukturen, so genannte Antigene, werden, wenn sie nicht schon vorher abgefangen werden, von bestimmten Immunzellen geschluckt und im Innern in kleine Stücke zerschlagen. Die Zelle lädt dann Stichproben dieser Erregerbruchstücke auf einen Antigenrezeptor, kurz MHC II genannt, und transportiert sie damit auf ihre Oberfläche. Spezielle Abwehrzellen des Immunsystems (T-Helfer-Zellen) überprüfen regelmäßig den Inhalt der MHC II Moleküle. Falls dabei fremde Antigene aufgespürt werden, alarmieren sie die übrigen Abwehrzellen des Immunsystems, um die Infektion zu bekämpfen.

Eine erfolgreiche Impfung hängt maßgeblich davon ab, wie effizient die Antigene eines Impfstoffes auf die MHC Rezeptoren geladen werden. Die Forscher, die zu einem vom Bundesforschungsministeriums geförderten 'MHCenhancer'-Netzwerk gehören, fanden heraus, dass bestimmte kurze Proteinfragmente diesen Prozess erheblich beschleunigen können. Ähnlich einem Schuhlöffel, der dem Fuß in den Schuh hilft, weiten sie das MHC-II Molekül an einer bestimmten Stelle und ermöglichen es so den Antigenen in die für sie vorgesehene Bindungstasche des Rezeptors zu schlüpfen. Dr. Rötzschke hofft deshalb, diese im Labor entwickelten Proteinfragmente künftig für die Verbesserung von Impfungen einsetzen zu können. Die Idee dabei ist, einem Impfstoff das Proteinfragment beizugeben, damit der MHC-Rezeptor besser und mit den "richtigen" Antigenen beladen wird, um die Immunreaktion zu verstärken.

Antigenpräsentation und Immunerkrankungen
Darüber hinaus könnte dieser Mechanismus auch neue Erkenntnisse über die Entstehung bestimmter Autoimmunerkrankungen, wie zum Beispiel der Zöliakie, liefern. Bei der Zöliakie werden den Abwehrzellen des Immunsystems irrtümlich Bestandteile des Weizenmehls (Gluten) präsentiert. Die Betroffenen vertragen aus diesem Grund keine Lebensmittel aus Weizenmehl, wie zum Beispiel Brot und Nudeln.

Auch in diesem Fall muss das Weizenmehlantigen dafür auf MHC II Rezeptoren gepackt werden, wobei ebenfalls kurze Proteinfragmente behilflich sein könnten. Prinzipiell können die in diesem Fall unerwünschten Helfer sogar während der Verdauung der Weizennahrung vom Körper gebildet werden. Es besteht deshalb nach Ansicht von Dr. Rötzschke die Möglichkeit, dass hier ebenfalls der Schuhlöffeleffekt zum Tragen kommt und die Beladung des MHC II Rezeptors mit Zöliakie-auslösendem Antigen vermittelt. Neben der Verbesserung von Impfstoffen untersuchen die Forscher deshalb gegenwärtig inwieweit solche Bestandteile bei der Entstehung der Autoimmunerkrankung eine Rolle spielen.

Das Projekt wurde mit Mitteln des Bundesforschungsministeriums im Rahmen der Initiative "Innovative Therapieverfahren auf molekularer und zellulärer Basis" gefördert, dessen Projektleiter Dr. Rötzschke ist.

*Anchor side chains of short peptide fragments trigger ligand exchange of class II MHC molecules

Shashank Gupta1, Sabine Höpner1, Bernd Rupp2, Sebastian Günther1, Katharina Dickhaut13, Noopur Agarwal1, M. Cristina Cardoso1, Ronald Kühne2, Karl-Heinz Wiesmüller4, Günther Jung4, Kirsten Falk1, Olaf Rötzschke1

Present address:
1Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine (MDC), Robert-Rössle-Str. 10, D-13125 Berlin, Germany; 2Leibniz-Institute for Molecular Pharmacology (FMP), Robert-Rössle-Str. 10, D-13125 Berlin, Germany; 3Charite Berlin, Germany; 4Eberhard-Karls University, Auf der Morgenstelle 18, D-72076 Tübingen, Germany
Corresponding authors:
Kirsten Falk, Olaf Rötzschke*
Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine (MDC), Robert-Rössle-Str. 10, D-13125 Berlin,
Germany; Tel: +49 30 9406, 3664, FAX: +49 30 9406 2394
falk@mdc-berlin.de, roetzsch@mdc-berlin.de
Barbara Bachtler
Pressestelle
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch
Robert-Rössle-Straße 10
13125 Berlin
Tel.: +49 (0) 30 94 06 - 38 96
Fax: +49 (0) 30 94 06 - 38 33
e-mail: presse@mdc-berlin.de

Barbara Bachtler | idw
Weitere Informationen:
http://www.mdc-berlin.de/de/news
http://www.MHCenhancer.de
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0001814

Weitere Berichte zu: Abwehrzelle Antigen Antigenrezeptor Immunsystem Impfstoff MHC Proteinfragment Rezeptor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher der Universität Bayreuth entdecken außergewöhnliche Regeneration von Nervenzellen
09.07.2020 | Universität Bayreuth

nachricht Blick ins Innere einer Batterie
09.07.2020 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

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: Neue Erkenntnisse über Flüssigkeiten, die ohne Widerstand fließen

Verlustfreie Stromleitung bei Raumtemperatur? Ein Material, das diese Eigenschaft aufweist, also bei Raumtemperatur supraleitend ist, könnte die Energieversorgung revolutionieren. Wissenschaftlern vom Exzellenzcluster „CUI: Advanced Imaging of Matter“ an der Universität Hamburg ist es nun erstmals gelungen, starke Hinweise auf Suprafluidität in einer zweidimensionalen Gaswolke zu beobachten. Sie berichten im renommierten Magazin „Science“ über ihre Experimente, in denen zentrale Aspekte der Supraleitung in einem Modellsystem untersucht werden können.

Es gibt Dinge, die eigentlich nicht passieren sollten. So kann z. B. Wasser nicht durch die Glaswand von einem Glas in ein anderes fließen. Erstaunlicherweise...

Im Focus: The spin state story: Observation of the quantum spin liquid state in novel material

New insight into the spin behavior in an exotic state of matter puts us closer to next-generation spintronic devices

Aside from the deep understanding of the natural world that quantum physics theory offers, scientists worldwide are working tirelessly to bring forth a...

Im Focus: Im Takt der Atome: Göttinger Physiker nutzen Schwingungen von Atomen zur Kontrolle eines Phasenübergangs

Chemische Reaktionen mit kurzen Lichtblitzen filmen und steuern – dieses Ziel liegt dem Forschungsfeld der „Femtochemie“ zugrunde. Mit Hilfe mehrerer aufeinanderfolgender Laserpulse sollen dabei atomare Bindungen punktgenau angeregt und nach Wunsch aufgespalten werden. Bisher konnte dies für ausgewählte Moleküle realisiert werden. Forschern der Universität Göttingen und des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen ist es nun gelungen, dieses Prinzip auf einen Festkörper zu übertragen und dessen Kristallstruktur an der Oberfläche zu kontrollieren. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen.

Das Team um Jan Gerrit Horstmann und Prof. Dr. Claus Ropers bedampfte hierfür einen Silizium-Kristall mit einer hauchdünnen Lage Indium und kühlte den Kristall...

Im Focus: Neue Methode führt zehnmal schneller zum Corona-Testergebnis

Forschende der Universität Bielefeld stellen beschleunigtes Verfahren vor

Einen Test auf SARS-CoV-2 durchzuführen und auszuwerten dauert aktuell mehr als zwei Stunden – und so kann ein Labor pro Tag nur eine sehr begrenzte Zahl von...

Im Focus: Robuste Materialien in Schwingung versetzt

Kieler Physikteam beobachtet in Echtzeit extrem schnelle elektronische Änderungen in besonderer Materialklasse

In der Physik werden sie zurzeit intensiv erforscht, in der Elektronik könnten sie ganz neue Funktionen ermöglichen: Sogenannte topologische Materialien...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Intensiv- und Notfallmedizin: „Virtueller DIVI-Kongress ist ein Novum für 6.000 Teilnehmer“

08.07.2020 | Veranstaltungen

Größte nationale Tagung für Nuklearmedizin

07.07.2020 | Veranstaltungen

Corona-Apps gegen COVID-19: Nationalakademie Leopoldina veranstaltet internationales virtuelles Podiumsgespräch

07.07.2020 | Veranstaltungen

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

Neue Erkenntnisse über Flüssigkeiten, die ohne Widerstand fließen

09.07.2020 | Physik Astronomie

Forscher der Universität Bayreuth entdecken außergewöhnliche Regeneration von Nervenzellen

09.07.2020 | Biowissenschaften Chemie

Selbstadaptive Systeme: KI übernimmt Arbeit von Software-Ingenieuren

09.07.2020 | Informationstechnologie

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