Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dem Erreger des Rinderwahnsinns auf der Spur

20.10.2008
Chemikern der ETH Zürich und der TU München gelang es erstmals, ein verankertes Prion künstlich herzustellen. Damit liefern sie der Prionenforschung möglicherweise eine neue Grundlage, um herauszufinden wie BSE oder die Creutzfeldt-Jacob-Krankheit entstehen.

Mitte der 90er Jahre war der Rinderwahnsinn in aller Munde und Medienthema Nummer eins. Das Beunruhigende an der Tierseuche war die Vermutung? dass eine Variante der tödlich verlaufenden Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (vCJD) beim Menschen durch den Verzehr von BSE-verseuchtem Rindfleisch hervorgerufen wird.

In beiden Spezies kommt es durch die Krankheiten zur einer Degeneration des Gehirns. Die Forschung geht seit Längerem davon aus, dass dafür falsch gefaltete Prionen verantwortlich sind. Auch wenn es ruhiger um BSE und CJD geworden ist, sind die prionenbedingten Krankheiten bis heute nicht heilbar.

Normale und abnorme Prionen
Normale Prionen sind relativ einfach aufgebaute Proteine, die natürlicherweise im Hirn-gewebe vorkommen. Neue Forschungsergebnisse lassen sogar vermuten, dass Prio-nen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung neuer Nervenzellen im Gehirn spielen. In den meisten Fällen weisen also Prionen eine ungefährliche Struktur auf. Noch ist unklar, weshalb diese Proteine plötzlich ihre Struktur ändern und dadurch den Trägerorganis-mus, etwa Kuh, Schaf oder Mensch, krank machen.

Die Forschung verdächtigt einen Teil der Prionen, die Glycosylphosphatidylinositole, kurz GPI genannt. GPI bestehen aus Zucker- und Fettresten und verankern Prionen in der Zelloberfläche. Diese GPI-Verankerung ist möglicherweise dafür verantwortlich, dass ein Prion seine Struktur verändert und sogar weitere Prionen dazu bringt, sich ebenfalls anders zu falten. Resultat sind viele abnorme Prionen, die sich verklumpen und so das Gehirn schädigen.

Erstmals künstlicher Molekülkomplex
Bisher ist es allerdings nicht gelungen, diese komplizierten, verankerten Prionen vollständig aus natürlichen Systemen zu isolieren. Die Forschung musste sich deshalb damit begnügen, die ungewöhnlichen Krankheitserreger ohne Anker zu untersuchen, um ihre Struktur, Funktion, Stabilität und Faltung besser zu verstehen. Das Problem dabei: Einfache Prionen ohne Verankerung machen nicht krank. Es ist für die Prionenforschung deshalb zentral, Prionen mit einem GPI-Anker analysieren zu können.

Eine Lösung bietet nun ein deutsch-schweizerisches Forschungsteam um Peter Seeberger, ETH-Professor für organische Chemie, und Christian Becker, Professor am Labor für Proteinchemie an der TU München an. Ihnen ist es erstmals gelungen, den kompliziert aufgebauten Molekülkomplex im Labor künstlich nachzubauen. Seebergers Gruppe synthetisierte den GPI-Anker, Beckers Gruppe das Prion. Danach wurden die beiden Stoffe zusammengefügt und zu einem Ganzen vervollständigt. "Die Synthese des GPI-Ankers ist für die Chemie ein Meilenstein, weil sie der Forschung neue Mög-lichkeiten und Erkenntnisse öffnet", betont Seeberger.

Kunstprion als Werkzeug
Erste Tests zeigen den Forschern, dass sie das "richtige" Molekül erschaffen haben. Das Kunstprion und sein GPI können sich in Zellmembranen verankern. Mit Hilfe des künstlichen Molekülkomplexes können Prionenforscher die Rolle des GPI-Ankers genauer untersuchen. So kann in Zukunft vielleicht geklärt werden, ob das GPI tatsächlich Einfluss auf die Faltung des Prions hat und ob es dazu beiträgt, dass Prionen sich plötzlich gegenseitig negativ beeinflussen. "Das wird die Arbeit der Prionenforscher um Prof. Adriano Aguzzi vom Unispital Zürich sein, denen wir mit unseren Molekülen nun das entsprechende Werkzeug in die Hand geben", so der ETH-Professor Peter Seeberger.
Literaturhinweis
Becker CFW, Liu X, Olschewski D, Castelli R, Seidel R, Seeberger PH: Semisynthesis of a Glycosylphos-phatidylinositol-Anchored Prion Protein, Angewandte Chemie, Volume 47, Issue 43, Pages 8215-8219; doi:10.1002/anie.200802161

Weitere Informationen

ETH Zürich
Prof. Peter H. Seeberger
Laboratorium für Organische Chemie
Tel: +41 44 633 2103
E-Mail: seeberger@org.chem.ethz.ch
Technische Universität München
Prof. Christian Becker
Department Chemie
Tel.: +49 89 28913343

Franziska Schmid | idw
Weitere Informationen:
http://www.ethz.ch
http://www.ethlife.ethz.ch/archive_articles/081017_kuenstliches_prion/index

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht In Form bleiben
16.08.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik

nachricht Intelligente Fluoreszenzfarbstoffe
16.08.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

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

Schatzkammer Datenbank: Digitalisierte Schwingfestigkeitskennwerte sparen Entwicklungszeit

16.08.2018 | Informationstechnologie

Interaktive Software erleichtert Design komplexer Gussformen

16.08.2018 | Informationstechnologie

Fraunhofer HHI entwickelt Quantenkommunikation für jedermann im EU-Projekt UNIQORN

16.08.2018 | Informationstechnologie

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