{"id":25475,"date":"2018-07-20T12:01:31","date_gmt":"2018-07-20T10:01:31","guid":{"rendered":"http:\/\/www.h-its.org\/?p=25475"},"modified":"2019-05-24T08:25:01","modified_gmt":"2019-05-24T06:25:01","slug":"malaria_aktin_de","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.h-its.org\/de\/2018\/07\/20\/malaria_aktin_de\/","title":{"rendered":"Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen"},"content":{"rendered":"\n

Elementares Protein des Zellskeletts ist bei Parasiten anders aufgebaut. Ansatzpunkt f\u00fcr m\u00f6gliche neue Therapie gegen Malaria-Infektionen. Gemeinsame Publikation von Forschern des Universit\u00e4tsklinikums Heidelberg, des Zentrum f\u00fcr Molekulare Biologie der Universit\u00e4t Heidelberg (ZMBH) und des Heidelberger Instituts f\u00fcr Theoretische Studien (HITS) im Fachjournal „PLOS Biology“.
<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Malaria-Parasiten der Gattung Plasmodium<\/em> bewegen sich zehnmal schneller durch die Haut als Immunzellen, deren Aufgabe es eigentlich w\u00e4re, derartige Krankheitserreger einzufangen. Heidelberger Wissenschaftler fanden nun heraus, warum der Parasit schneller ist als seine Gegenspieler. Der Grund liegt im Aktin, einem f\u00fcr die Struktur und Fortbewegung von Zellen wichtigen Protein, das im Parasiten anders aufgebaut ist als in S\u00e4ugetieren. Die Erkenntnisse von Ross Douglas und seinen Kollegen vom Zentrum f\u00fcr Infektiologie (Bereich Parasitologie) am Universit\u00e4tsklinikum Heidelberg, dem Zentrum f\u00fcr Molekulare Biologie der Universit\u00e4t Heidelberg (ZMBH) und dem Heidelberger Institut f\u00fcr Theoretische Studien (HITS) ver\u00e4ndern nicht nur das Verst\u00e4ndnis einer Schl\u00fcsselkomponente aller lebenden Zellen, sondern liefern auch Informationen, die bei der Entdeckung von Arzneimitteln helfen k\u00f6nnten.<\/p>\n\n\n\n

Wie schafft es der Malaria-Parasit, sich so extrem schnell zu bewegen?<\/h2>\n\n\n\n

Wie Legosteine, die sich zu langen Ketten zusammenf\u00fcgen lassen, wird Aktin zu langen seilartigen Strukturen, den Filamenten, zusammengesetzt. Diese Filamente sind wichtig f\u00fcr die richtige Funktion der Zellen, zum Beispiel in Muskelzellen, um jede unserer Bewegungen zu erm\u00f6glichen. Sie dienen aber auch dazu, dass sich Zellen des Immunsystems bewegen und eindringende Krankheitserreger einfangen k\u00f6nnen. Ebenso sind sie von gro\u00dfer Bedeutung f\u00fcr die Bewegung des Malariaparasiten. \u201eSeltsamerweise bewegen sich Malariaparasiten zehn Mal flinker als die schnellsten unserer Immunzellen und \u00fcbertreffen unsere Abwehrkr\u00e4fte buchst\u00e4blich. Wenn wir diesen wichtigen Bewegungsunterschied verstehen, k\u00f6nnen wir den Parasiten gezielt angreifen und stoppen\u201c, sagt Dr. Ross Douglas vom Heidelberger Zentrum f\u00fcr Infektiologie. Eine Schl\u00fcsselfrage der Arbeit, die aktuell in der Fachzeitschrift \u201ePLOS Biology\u201c ver\u00f6ffentlicht wurde, ist daher, warum sich die Geschwindigkeit, mit der Aktinfilamente auf- und abgebaut werden, zwischen Parasiten und S\u00e4ugetieren unterscheidet.<\/p>\n\n\n\n

Zwitter aus parasit\u00e4rem und S\u00e4ugetierprotein brachten neue Erkenntnisse<\/h2>\n\n\n\n

Bekannt war, dass das Parasiten-Protein in bestimmten Abschnitten anders als das klassische Aktin der S\u00e4ugetiere aufgebaut ist. Um dem Geschwindigkeitsunterschied auf die Spur zu kommen, ersetzten die Wissenschaftler daher Teile des parasit\u00e4ren Proteins im Labor durch entsprechende Proteinabschnitte aus S\u00e4ugetier-Aktin. \u201eAls wir diese Ver\u00e4nderungen in dem Parasiten machten, bemerkten wir, dass einige Parasiten gar nicht \u00fcberleben konnten, w\u00e4hrend andere pl\u00f6tzlich z\u00f6gerten, wenn sie sich bewegten\u201c, sagt Dr. Ross Douglas. Um den zugrundeliegenden Mechanismus zu untersuchen, haben die beteiligten Wissenschaftler Experimente und Simulationen von der Modellierung auf molekularer Ebene bis hin zur Beobachtung der Parasiten in lebenden Tieren durchgef\u00fchrt. \u201eUm zu beobachten, wie sich die Struktur und Dynamik der Aktinfilamente durch den Austausch einzelner Abschnitte ver\u00e4ndert, waren Computerressourcen mit hoher Leistungsf\u00e4higkeit notwendig\u201c, sagt Prof. Dr. Rebecca Wade<\/a>, die sowohl am Heidelberger Institut f\u00fcr Theoretische Studien (HITS) als auch am Zentrum f\u00fcr Molekulare Biologie (ZMBH) der Universit\u00e4t Heidelberg Arbeitsgruppen zur Erforschung der Wechselwirkungen von Proteinen mit Hilfe von Computersimulationen und mathematischen Modellen leitet. Von Seiten des HITS waren au\u00dferdem Dr. Prajwal Nandekar und Dr. Kashif Sadiq an der Studie beteiligt.<\/p>\n\n\n\n

Diese Ergebnisse k\u00f6nnten jetzt verwendet werden, um chemische Verbindungen zu entdecken, die selektiv auf das Parasiten-Aktin zielen, und entweder den Auf- oder den Abbau der Filamente beeinflussen. \u201eAuf diese Weise k\u00f6nnte es m\u00f6glich werden, den gesamten Parasiten effektiv zu stoppen\u201c, fasst Dr. Ross Douglas zusammen. Vorbild f\u00fcr dieses Vorgehen ist das Tubulin, ein anderer Proteintyp, der \u00fcber die sogenannten Mikrotubuli ebenfalls am Aufbau des Zellskeletts beteiligt ist. Medikamente wie Mebendazol, die auf parasit\u00e4re Mikrotubuli zielen, werden seit Jahrzehnten erfolgreich zur Behandlung von Menschen und Tieren gegen parasit\u00e4re W\u00fcrmer eingesetzt. Gef\u00f6rdert wurde das gemeinsame Forschungsprojekt unter anderem durch den Innovationsfonds Fund FRONTIER der Universit\u00e4t Heidelberg.<\/p>\n\n\n\n

Publikation:<\/h2>\n\n\n\n

Ross G. Douglas, Prajwal Nandekar, Julia-Elisabeth Aktories, Hirdesh Kumar, Rebekka Weber, Julia M. Sattler, Mirko Singer, Simone Lepper, S. Kashif Sadiq, Rebecca C. Wade, Friedrich Frischknecht.. Inter-subunit interactions drive divergent dynamics in mammalian and Plasmodium actin filaments, PLOS Biology, July 16, 2018 https:\/\/doi.org\/10.1371\/journal.pbio.2005345<\/a><\/p>\n\n\n\n

Medienkontakt: <\/h2>\n\n\n\n

Doris R\u00fcbsam-Brodkorb
Leiterin Unternehmenskommunikation & Pressesprecherin
Universit\u00e4tsklinikum und Medizinische Fakult\u00e4t Heidelberg
Universit\u00e4tsklinikum Heidelberg
Tel. +49 6221 56-5052
E-Mail: doris.ruebsam-brodkorb<\/a>@med.uni-heidelberg.de<\/a><\/p>\n\n\n\n

Dr. Peter Saueressig
Head of Communications
Heidelberger Institut f\u00fcr Theoretische Studien(HITS)
+49 6221 533 245
peter.saueressig@h-its.org<\/p>\n\n\n\n

Wissenschaftlicher Kontakt: <\/h2>\n\n\n\n

Dr. Ross Douglas
Zentrum f\u00fcr Infektiologie
Bereich Parasitologie
Tel. +49 6221-56-6546
Email: ross.douglas@med.uni-heidelberg.de<\/a><\/p>\n\n\n\n

Prof. Dr. Rebecca Wade
Molecular and Cellular Modeling Group
Heidelberger Institut f\u00fcr Theoretische Studien (HITS)
Tel. +49 6221-533 247
Email: rebecca.wade@h-its.org
und:
Zentrum f\u00fcr Molekulare Biologie (ZMBH), Universit\u00e4t Heidelberg<\/p>\n\n\n\n

Universit\u00e4tsklinikum und Medizinische Fakult\u00e4t Heidelberg: Krankenversorgung, Forschung und Lehre von internationalem Rang<\/h2>\n\n\n\n

Das Universit\u00e4tsklinikum Heidelberg ist eines der bedeutendsten medizinischen Zentren in Deutschland; die Medizinische Fakult\u00e4t Heidelberg der Universit\u00e4t Heidelberg z\u00e4hlt zu den international renommierten biomedizinischen Forschungseinrichtungen in Europa. Gemeinsames Ziel ist die Entwicklung innovativer Diagnostik und Therapien sowie ihre rasche Umsetzung f\u00fcr den Patienten. Klinikum und Fakult\u00e4t besch\u00e4ftigen rund 13.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und engagieren sich in Ausbildung und Qualifizierung. In mehr als 50 klinischen Fachabteilungen mit fast 2.000 Betten werden j\u00e4hrlich rund 65.000 Patienten vollstation\u00e4r, 56.000 mal Patienten teilstation\u00e4r und mehr als 1.000.000 mal Patienten ambulant behandelt. Gemeinsam mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum und der Deutschen Krebshilfe hat das Universit\u00e4tsklinikum Heidelberg das Nationale Centrum f\u00fcr Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg etabliert, das f\u00fchrende onkologische Spitzenzentrum in Deutschland. Das Heidelberger Curriculum Medicinale (HeiCuMed) steht an der Spitze der medizinischen Ausbildungsg\u00e4nge in Deutschland. Derzeit studieren ca. 3.700 angehende \u00c4rztinnen und \u00c4rzte in Heidelberg.<\/p>\n\n\n\n

www.klinikum-heidelberg.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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