Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forellengift mit Potenzial für die Krebstherapie

24.07.2015

Freiburger Forscher haben molekularen Wirkungsmechanismus des Krankheitserregers eines Fisches entschlüsselt

Krankheitserregende Bakterien entwickeln Tötungsmaschinen, die gezielt wirken. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Freiburg haben den molekularen Wirkungsmechanismus eines Fischgiftstoffes aufgeklärt, der sich zukünftig als Krebsmedikament einsetzen lassen könnte. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.


Afp18 aus dem Erreger Yersinia ruckeri heftet ein Zuckermolekül an das Zellprotein RhoA und stört so die Aktinregulation der Zelle. Dies betrifft insbesondere die Zellteilung und Krebsmetastasierung.

Illustration: Dr. Thomas Jank

Krankheitserreger der Gattung Yersinia können beim Menschen die Beulenpest oder schwerwiegende Darmentzündungen hervorrufen. Die Arbeitsgruppe des Freiburger Pharmakologen Dr. Thomas Jank unter der Leitung von Prof. Dr. Dr. Klaus Aktories hat einen Erreger der Yersinien-Familie (Yersinia ruckeri) untersucht, der bei Forellen die Rotmaulseuche auslöst, eine Erkrankung, die zu großen ökonomischen Verlusten in der Fischindustrie führt.

Die Arbeitsgruppe identifizierte im Genom von Y. ruckeri eine Toxin-Injektionsmaschine, deren Aufbau Viren ähnelt, die sonst Bakterien angreifen. Die Gruppe zeigte, dass das Toxin Afp18 dieser Injektionsmaschine ein Enzym ist, das das Schalterprotein RhoA deaktiviert.

RhoA ist in der Fischzelle sowie in menschlichen Zellen für zahlreiche lebensnotwendige Prozesse zuständig. Es kontrolliert zum Beispiel den Auf- und Abbau von Aktinfasern. Diese sind für die Zellteilung notwendig, aber auch dafür, dass sich Tumormetastasen im Körper verteilen.

In enger Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe des Freiburger Entwicklungsbiologen Prof. Dr. Wolfgang Driever haben die Forschenden das Toxin Afp18 in Zebrafischembryonen eingespritzt. Die Wissenschaftler stellten fest, dass infolgedessen die Zellteilung ausblieb und sich die Fischembryonen nicht weiterentwickelten.

Das Toxin führt dazu, dass die Aktinfasern in den Fischzellen zusammenbrechen. Dabei heftet Afp18 ein Zuckermolekül, genauer gesagt N-Acetylglucosamin, an die Aminosäure Tyrosin von RhoA. Diese Reaktion sei in der Natur höchst ungewöhnlich, sagen die Wissenschaftler.

Das Team klärte diesen Mechanismus auf atomarer Ebene mittels Röntgenstrukturanalyse mit Unterstützung der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Daan van Aalten von der Universität Dundee in Schottland auf. Rho-Regulatorproteine sind am Fortschreiten und insbesondere an der Metastasierung von Krebs beteiligt. Die Forscher aus Freiburg sehen deshalb ein großes therapeutisches Potenzial des Fischtoxins in der Krebstherapie.

Thomas Jank und Klaus Aktories forschen am Institut für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie der Universität Freiburg. Wolfgang Driever ist Abteilungsleiter am Institut für Biologie I der Universität Freiburg. Aktories und Driever sind Mitglieder des Freiburger Exzellenzclusters BIOSS Centre for Biological Signalling Studies.

Originalpublikation:
Thomas Jank*, Stephanie Eckerle*, Marcus Steinemann*, Christoph Trillhaase, Marianne Schimpl, Sebastian Wiese, Daan M.F. van Aalten, Wolfgang Driever & Klaus Aktories, “Tyrosine glycosylation of Rho by Yersinia toxin impairs blastomere cell behaviour in zebrafish embryos“. Nature Communications 2015.
*Diese Autorinnen und Autoren sind zu gleichen Teilen beteiligt.

Artikel in uni’wissen über die Forschung von Klaus Aktories:
www.pr2.uni-freiburg.de/publikationen/uniwissen/uniwissen-2013-1/#/36

Kontakt:
Dr. Thomas Jank
Institut für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-5308
E-Mail: thomas.jank@pharmakol.uni-freiburg.de

Weitere Informationen:

https://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2015/pm.2015-07-24.108?set_language=de

Rudolf-Werner Dreier | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht HZDR-Forscher entwickeln Tarnkappen-Technologie für leuchtende Nanopartikel
13.11.2018 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

nachricht Ein Chip mit echten Blutgefäßen
13.11.2018 | Technische Universität Wien

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: Ein Chip mit echten Blutgefäßen

An der TU Wien wurden Bio-Chips entwickelt, in denen man Gewebe herstellen und untersuchen kann. Die Stoffzufuhr lässt sich dabei sehr präzise dosieren.

Menschliche Zellen in der Petrischale zu vermehren, ist heute keine große Herausforderung mehr. Künstliches Gewebe herzustellen, durchzogen von feinen...

Im Focus: A Chip with Blood Vessels

Biochips have been developed at TU Wien (Vienna), on which tissue can be produced and examined. This allows supplying the tissue with different substances in a very controlled way.

Cultivating human cells in the Petri dish is not a big challenge today. Producing artificial tissue, however, permeated by fine blood vessels, is a much more...

Im Focus: Optimierung von Legierungswerkstoffen: Diffusionsvorgänge in Nanoteilchen entschlüsselt

Ein Forschungsteam der TU Graz entdeckt atomar ablaufende Prozesse, die neue Ansätze zur Verbesserung von Materialeigenschaften liefern.

Aluminiumlegierungen verfügen über einzigartige Materialeigenschaften und sind unverzichtbare Werkstoffe im Flugzeugbau sowie in der Weltraumtechnik.

Im Focus: Graphen auf dem Weg zur Supraleitung

Doppelschichten aus Graphen haben eine Eigenschaft, die ihnen erlauben könnte, Strom völlig widerstandslos zu leiten. Dies zeigt nun eine Arbeit an BESSY II. Ein Team hat dafür die Bandstruktur dieser Proben mit extrem hoher Präzision ausgemessen und an einer überraschenden Stelle einen flachen Bereich entdeckt. Möglich wurde dies durch die extrem hohe Auflösung des ARPES-Instruments an BESSY II.

Aus reinem Kohlenstoff bestehen so unterschiedliche Materialien wie Diamant, Graphit oder Graphen. In Graphen bilden die Kohlenstoffatome ein zweidimensionales...

Im Focus: Datensicherheit: Aufbruch in die Quantentechnologie

Den Datenverkehr noch schneller und abhörsicher machen: Darauf zielt ein neues Verbundprojekt ab, an dem Physiker der Uni Würzburg beteiligt sind. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt mit 14,8 Millionen Euro.

Je stärker die Digitalisierung voranschreitet, umso mehr gewinnen Datensicherheit und sichere Kommunikation an Bedeutung. Für diese Ziele ist die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Wer rechnet schneller? Algorithmen und ihre gesellschaftliche Überwachung

12.11.2018 | Veranstaltungen

Profilierte Ausblicke auf die Mobilität von morgen

12.11.2018 | Veranstaltungen

Mehrwegbecher-System für Darmstadt: Prototyp-Präsentation am Freitag, 16. November, 11 Uhr

09.11.2018 | Veranstaltungen

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

Ein Chip mit echten Blutgefäßen

13.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

HZDR-Forscher entwickeln Tarnkappen-Technologie für leuchtende Nanopartikel

13.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

UKE-Wissenschaftler erforschen frühe Weichenstellung für komplexes Lernen

13.11.2018 | Bildung Wissenschaft

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