Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Einsichten, wie Zuckermoleküle mit Proteinen wechselwirken

06.07.2012
Zuckermoleküle spielen eine bedeutende Rolle in molekular-biologischen Prozessen der Signalübertragung und des gegenseitigen Erkennens von Zellen.
Wie nun Forschende der Universität Basel zeigen, können Zuckermoleküle als vorgeformte Cluster von Wassermolekülen verstanden werden. Damit eröffnen sich neue Perspektiven, zuckerähnliche Strukturen als Medikamente einzusetzen. Die Studie wurde vom Fachmagazin «Angewandte Chemie» als «Very Important Paper» veröffentlicht.

Selectine sind Proteine, die mit Zuckern wechselwirken und als therapeutische Zielmoleküle zunehmend Beachtung finden. Zugeschrieben wird ihnen eine Schlüsselrolle bei der Entstehung von Entzündungen, wie sie z.B. bei Asthma, Schuppenflechten oder rheumatoider Arthritis auftreten. Die molekulare Wechselwirkung zwischen Selectinen und ihren Bindungspartnern wird durch den Zucker Sialyl Lewisx (sLex) vermittelt. Ein therapeutischer Ansatz besteht darin, diese Wechselwirkung zu unterbinden. Auf der Suche nach potenten Selectin-Blockern wurde sLex deshalb als Leitstruktur verwendet. Die treibenden Kräfte hinter den Wechselwirkungen zwischen Selectinen und sLex wurden bisher aber nur unvollständig aufgeklärt.
Die Arbeitsgruppe von Beat Ernst, Professor für Molekulare Pharmazie an der Universität Basel, konnte nun nachweisen, dass sich sLex wie eine Ballung («Cluster») von Wassermolekülen verhält. Darin sind die Wassermoleküle für die Bindung an das Selectin geforderte Geometrie angeordnet. Dieser vorgeformte Wassercluster ermöglicht die Ausbildung von spezifischen Wechselwirkungen mit den Selectinen.

Aufgrund der Ähnlichkeit der Leitstruktur sLex mit dem vorgeformten Wassercluster erwies sich deren Weiterentwicklung zu einem therapeutischen Wirkstoff gegen Entzündungskrankheiten als äusserst schwierig. In ihrer Publikation schlagen die Forschenden nun eine neue Strategie vor: Während derjenige Teil von sLex, der den Wassercluster mimt, übernommen wird, sollen diejenigen Teile, die nicht im direkten Kontakt zum Selectin stehen, durch wasserabweisende Strukturen ersetzt werden.

Mit ihrer Arbeit haben Prof. Ernst und sein Team vom Departement für Pharmazeutische Wissenschaften einen wichtigen Beitrag zur Erschliessung von Selectinen als therapeutische Zielmoleküle geleistet. Ein erfolgreiches Beispiel aus ihrer Selectin-Forschung, der Wirkstoff GMI-1070, befindet sich zurzeit in Phase II der klinischen Entwicklung (siehe UniNews vom 13. Oktober 2011).

Originalbeitrag
Florian P.C. Binder, Katrin Lemme, Roland C. Preston, and Beat Ernst
Sialyl Lewisx: A Pre-organized Water Oligomer?
Angew. Chem. Int. Ed., published online 2 Jul 2012 | doi: 10.1002/anie.201202555

Weitere Auskünfte
Prof. Dr. Beat Ernst, Universität Basel, Institut für Molekulare Pharmazie, Pharmazentrum, Klingelbergstrasse 50, 4056 Basel, Tel. +41 61 267 15 51, E-Mail: beat.ernst@unibas.ch

Christoph Dieffenbacher | Universität Basel
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201202555/pdf

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie sich Nervenzellen zum Abruf einer Erinnerung gezielt reaktivieren lassen
29.05.2020 | Universität Heidelberg

nachricht Ein Hormon nach Pflanzenart
29.05.2020 | Universität Bielefeld

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: Neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren auf Basis innovativer DNA-Polymerasen entwickelt

Eine Forschungskooperation der Universität Konstanz unter Federführung von Professor Dr. Christof Hauck (Fachbereich Biologie) mit Beteiligung des Klinikum Konstanz, eines Konstanzer Diagnostiklabors und des Konstanzer Unternehmens myPOLS Biotec, einer Ausgründung aus der Arbeitsgruppe für Organische Chemie / Zelluläre Chemie der Universität Konstanz, hat ein neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren entwickelt. Dieser Test ermöglicht es, Ergebnisse in der Hälfte der Zeit zu ermitteln – im Vergleich zur klassischen Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR).

Die frühe Identifikation von Patienten, die mit dem neuartigen Coronavirus (SARS-CoV-2) infiziert sind, ist zentrale Voraussetzung bei der globalen Bewältigung...

Im Focus: Textilherstellung für Weltraumantennen startet in die Industrialisierungsphase

Im Rahmen des EU-Projekts LEA (Large European Antenna) hat das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken TFK in Münchberg gemeinsam mit den Unternehmen HPS GmbH und Iprotex GmbH & Co. KG ein reflektierendes Metallnetz für Weltraumantennen entwickelt, das ab August 2020 in die Produktion gehen wird.

Beim Stichwort Raumfahrt werden zunächst Assoziationen zu Forschungen auf Mond und Mars sowie zur Beobachtung ferner Galaxien geweckt. Für unseren Alltag sind...

Im Focus: Biotechnologie: Enzym setzt durch Licht neuartige Reaktion in Gang

In lebenden Zellen treiben Enzyme biochemische Stoffwechselprozesse an. Auch in der Biotechnologie sind sie als Katalysatoren gefragt, um zum Beispiel chemische Produkte wie Arzneimittel herzustellen. Forscher haben nun ein Enzym identifiziert, das durch die Beleuchtung mit blauem Licht katalytisch aktiv wird und eine Reaktion in Gang setzt, die in der Enzymatik bisher unbekannt war. Die Studie ist in „Nature Communications“ erschienen.

Enzyme – in jeder lebenden Zelle sind sie die zentralen Antreiber für biochemische Stoffwechselprozesse und machen dort Reaktionen möglich. Genau diese...

Im Focus: Biotechnology: Triggered by light, a novel way to switch on an enzyme

In living cells, enzymes drive biochemical metabolic processes enabling reactions to take place efficiently. It is this very ability which allows them to be used as catalysts in biotechnology, for example to create chemical products such as pharmaceutics. Researchers now identified an enzyme that, when illuminated with blue light, becomes catalytically active and initiates a reaction that was previously unknown in enzymatics. The study was published in "Nature Communications".

Enzymes: they are the central drivers for biochemical metabolic processes in every living cell, enabling reactions to take place efficiently. It is this very...

Im Focus: Innovative Sensornetze aus Satelliten

In Würzburg werden vier Kleinst-Satelliten auf ihren Start vorbereitet. Sie sollen sich in einer Formation bewegen und weltweit erstmals ihre dreidimensionale Anordnung im Orbit selbstständig kontrollieren.

Wenn ein Gegenstand wie der Planet Erde komplett ohne tote Winkel erfasst werden soll, muss man ihn aus verschiedenen Richtungen ansehen und die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Gebäudewärme mit "grünem" Wasserstoff oder "grünem" Strom?

26.05.2020 | Veranstaltungen

Dresden Nexus Conference 2020 - Gleicher Termin, virtuelles Format, Anmeldung geöffnet

19.05.2020 | Veranstaltungen

Urban Transport Conference 2020 in digitaler Form

18.05.2020 | Veranstaltungen

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

Wie sich Nervenzellen zum Abruf einer Erinnerung gezielt reaktivieren lassen

29.05.2020 | Biowissenschaften Chemie

Wald im Wandel

29.05.2020 | Agrar- Forstwissenschaften

Schwarzer Stickstoff: Bayreuther Forscher entdecken neues Hochdruck-Material und lösen ein Rätsel des Periodensystems

29.05.2020 | Materialwissenschaften

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