Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer körpereigener HIV-Hemmstoff entdeckt: Peptid blockiert Viren-Eintrittspforte und Signalweg

24.04.2015

Ulmer AIDS-Forscher haben ein körpereigenes Peptid entdeckt, das die Infektion mit dem HI-Virus blockiert, indem es an einen bestimmten Zellrezeptor bindet. Darüber hinaus ist eine fehlerhafte Signalgebung an diesem Rezeptor mit Erkrankungen wie Krebs oder Asthma assoziiert. Und damit nicht genug: Das Peptid eignet sich womöglich auch als Biomarker bei Nierenerkrankungen.

Der menschliche Körper ist eine Fundgrube für bisher unbekannte Wirk- und Hemmstoffe. Nun haben Wissenschaftler um die Ulmer AIDS-Forscher Professor Jan Münch und Dr. Onofrio Zirafi ein körpereigenes Peptid isoliert, das die Infektion mit HIV-1 blockiert, indem es an einen bestimmten Rezeptor auf der Zelloberfläche bindet.


Haben einen neuen HIV-Hemmstoff mit großem Potential entdeckt (v.l.): Dr. Onofrio Zirafi, Prof. Jan Münch und Prof. Frank Kirchhoff

Foto: Eberhardt/Uni Ulm

Diese Erkenntnis könnte nicht nur die HIV-Therapie verbessern. Eine fehlerhafte Signalgebung über diesen Zellrezeptor ist auch mit Erkrankungen wie Krebs, chronischen Entzündungen oder Asthma assoziiert. Der Fachartikel ist in der Zeitschrift Cell Reports erschienen.

Das menschliche Peptidom besteht aus Millionen von Eiweißbausteinen („Peptiden“), von denen nur ein geringer Bruchteil bekannt ist. Um neue antivirale Peptide zu isolieren, durchsuchen Forscherinnen und Forscher des Ulmer Instituts für Molekulare Virologie sogenannte Peptidbanken.

Diese werden von der Arbeitsgruppe um Professor Wolf-Georg Forssmann (Hannover) aus tausenden Litern Hämofiltrat, einem Abfallprodukt bei der Blutwäsche, hergestellt und enthalten alle Peptide, die im menschlichen Blut vorkommen. Jetzt haben die Ulmer Virologen eine besonders spannende Entdeckung gemacht: Sie konnten ein Peptid isolieren, das an den Zellrezeptor CXCR4 bindet.

Dieser Rezeptor steuert wichtige Prozesse im menschlichen Körper wie die Organentwicklung, die Immunantwort oder die Zurückhaltung von blutbildenden Stammzellen im Knochenmark. Darüber hinaus ist CXCR4 eine Eintrittspforte des AIDS-Erregers in die Wirtszelle und somit ein interessanter Angriffspunkt für Wirkstoffe. Bei der folgenden Analyse stellte sich das als EPI-X4 (Endogenous peptide inhibitor of CXCR4) bezeichnete Peptid als Abbauprodukt von Serum Albumin heraus, dem häufigsten Protein im menschlichen Körper.

Die Forscher konnten also ein völlig neues Konzept der Regulation bei dieser Klasse von Zellrezeptoren nachweisen: „Bisher ging man davon aus, dass Rezeptoren wie CXCR4 nur über spezifische Aktivatoren reguliert werden. Nun wissen wir, dass auch der Abbau eines Vorläuferproteins mit ganz anderen Funktionen zur Rezeptor-Hemmung führen kann“, erläutert Professor Münch. Dieser Fund sei sehr wichtig, da fast die Hälfte aller Arzneimittel auf die Regulation solcher Zellrezeptoren ziele.

Und damit nicht genug: Die körpereigene Verbindung EPI-X4 könnte weit über die AIDS-Forschung hinaus bedeutsam sein. Eine gestörte Signalgebung am Zellrezeptor CXCR4 ist nämlich mit verschiedenen Krebsarten, chronischen Entzündungen, kardiovaskulären Erkrankungen und Immunschwäche assoziiert. Dank EPI-X4 lässt sich dieser Rezeptor gezielt ausschalten, um etwa die Krankheitsentstehung nachzuvollziehen und neue Therapieansätze zu entwickeln.

„Die Tatsache, dass das Peptid an CXCR4 bindet und den Rezeptor ausschaltet, ist noch viel spannender als die antivirale Wirkung“, sagt Onofrio Zirafi, Erstautor der Publikation. Im Mausmodell haben die Forscherinnen und Forscher bereits gezeigt, dass EPI-X4 Asthma hemmen und Stammzellen mobilisieren kann.

Der Eiweißbaustein eignet sich womöglich auch als Biomarker: Eine andere Forschergruppe hatte das Peptid bereits bei Patienten mit entzündlichen Nierenerkrankungen nachgewiesen – nicht aber die biologische Funktion aufgedeckt. Anhand von Urinproben nierenkranker und gesunder Probanden konnten die Autoren nun das diagnostische Potential von EPI-X4 erhärten.

Ulmer AIDS-Forscher um Professor Frank Kirchhoff, Leiter des Instituts für Molekulare Virologie, haben bereits mehrere körpereigene HIV-Hemmstoffe, aber auch -Verstärker entdeckt. Seit 2013 forschen sie gemeinsam mit weiteren Physikern, Chemikern, Biologen und Medizinern am Ulmer Zentrum für Peptidpharmazeutika (UPEP) zu peptidbasierten Wirkstoffen – von der Isolation und Identifikation der Eiweißbausteine bis zur Synthese und Optimierung.

Die Arbeiten zur aktuellen Veröffentlichung sind von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der Europäischen Union, dem Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie der International Graduate School in Molecular Medicine an der Uni Ulm unterstützt worden.

Weitere Informationen:
Dr. Onofrio Zirafi: 0731/500-65158, onofrio.zirafi@uni-ulm.de
Prof. Dr. Jan Münch: 0731/500-65154, jan.muench@uni-ulm.de

Zirafi et al., Discovery and Characterization of an Endogenous CXCR4 Antagonist, Cell Reports (2015), http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.03.061

Annika Bingmann | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-ulm.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aus-Schalter für Nebenwirkungen
22.06.2018 | Max-Planck-Institut für Biochemie

nachricht Ein Fall von „Kiss and Tell“: Chromosomales Kissing wird fassbarer
22.06.2018 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

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: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

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

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

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