Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

An der Schnittstelle von Mensch und Pilz

27.10.2005



Beim Übergang der ovalen Hefezelle von Candida albicans in die virulente Hyphenform spielt das Protein Tsa1p eine interessante Rolle.


Hugo-Geiger-Preis 2005


Wird das Immunsystem geschwächt, können an sich harmlose Hefepilze zur tödlichen Bedrohung werden: Mithilfe verschiede-ner Proteine dringen sie in menschliches Gewebe ein. Wie sich eines davon – Tsa1p – in Pilzzellen verhält, untersuchte Xin Xiong am Fraunhofer IGB in seiner Diplomarbeit.

Einen Untermieter namens Candida albicans beherbergen etwa die Hälfte aller Menschen in ihrem Körper. Im Allgemeinen hält das Immunsystem diese Pilzart in Schach. Dennoch werden ihr allein in Deutschland mehrere Tausend Todesfälle pro Jahr angelastet – Tendenz steigend. Dabei handelt es sich überwiegend um Patienten auf Intensivstationen, deren Immunsystem z. B. durch Chemotherapien geschwächt ist. Bislang gibt es nur wenige Präparate, um Candidosen zu therapieren. Mit ihnen müssen oft erhebliche Nebenwirkungen ertragen werden und der Pilz wird zunehmend gegen sie resistent. Durch Forschungsarbeiten, die auch Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart durchführen, sollen an den Pilzzellen molekulare Strukturen gefunden werden, durch deren Erkennung Verbesserungen in Diagnostik, Therapie und Prävention von Mykosen beim Menschen möglich sein sollten.


In neuen Therapien wird es vermieden, die Pilzzellen einfach abzutöten, denn dies führt zu Selektion und Resistenzbildung. Spezifischere und verträglichere Antimykotika sollen vielmehr bewirken, dass der Hefepilz in seiner harmlosen Form verbleibt. Proteine in und auf seiner Zellwand bieten dazu ideale Ansatzpunkte, denn mit ihrer Hilfe haftet er am Wirtsgewebe. Wird Candida schließlich aggressiv, bildet er Hyphen genannte Formen, die ähnlich wie Wurzeln in Häute und Organe hineinwachsen. Ein zentrales und aussichtsreiches Ziel ist es also, diese »Schnittstellen« zu Homo sapiens medikamentös beeinflussen und damit die Wachstumsform kontrollieren zu können.

In der Arbeitsgruppe »Genomics, Proteomics, Screening« am IGB wurde dazu ein neuer biochemischer Ansatz entwickelt. Die Forscher können mit einem Bündel verschiedener Analysemethoden und gentechnischer Veränderungen bestimmen, in welcher Konzentration bestimmte Proteine im Inneren der Zellen, in der Zellwand und auf deren Oberfläche auftreten. So ermittelte Xin Xiong in seiner mit dem 1. Hugo-Geiger-Preis ausgezeichneten Diplomarbeit erstmals, unter welchen Bedingungen das für das Hyphenwachstum wichtige Protein Tsa1p gebildet wird und an der Zelloberfläche, gebunden in der Zellwand, auftritt.

Xiong fand heraus, dass das Protein Tsa1p während der Hyphenbildung aus dem Zellinneren in die Zellwand transportiert wird. Um die Funktion des Proteins in der Zellwand zu untersuchen, isolierte Xiong spezifisch nur die Tsa1p-Moleküle und ihre Wechselwirkungspartner, die tatsächlich in der Zellwand sitzen, nicht aber diejenigen aus dem Zellinneren. Hierzu markierte er alle Tsa1p-Moleküle mit einem aktiviertem Biotin, welches die das Zellinnere umhüllende Plasmamembran nicht passieren kann. Mit einem spezifischen Antikörper gegen Tsa1p konnte er dann die fraglichen Tsa1p-Proteine aufspüren. Der ebenfalls gebundene Biotinmarker hilft, die Proteine auf einer Affinitätssäule zu isolieren und weist gleichzeitig nach, dass die isolierten Proteine tatsächlich aus der Zellwand stammen. Die Wechselwirkungspartner von Tsa1p aus der Zellwand untersuchte Xiong mit modernsten biochemischen und spektroskopischen Methoden und fand heraus, dass sie an der Biogenese der Zellwand beteiligt sein können. In weiteren Studien – z. B. durch Deletion der für die Wechselwirkungspartner kodierenden Gene – soll untersucht werden, ob und wie diese Zellwandproteine an der Virulenz von Candida beteiligt sind.

»Das besondere besteht nicht nur darin, dass wir ein Protein entdeckt haben, das den Aufenthaltsort in unterschiedlichen Wachstumsformen des Pilzes wechseln kann«, betont Steffen Rupp, der Xiongs umfangreiche Arbeit betreut hat. »Die Ergebnisse sind auch ein wichtiger Beitrag, um unsere Untersuchungsmethoden zukünftig auf ein breites Spektrum von Proteinen und weitere pathogenen Organismen ausweiten zu können.

Dr. Claudia Vorbeck | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.igb.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Immunsystem Pilzzellen Protein Tsa1p Wechselwirkungspartner Xiong Zellwand

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen
20.07.2018 | Universitätsklinikum Heidelberg

nachricht Erwiesen: Mücken können tropisches Chikungunya-Virus auch bei niedrigen Temperaturen verbreiten
20.07.2018 | Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin

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: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

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