Nr. 12/22. April 2009
Einige Bakterien,
die Krankheiten wie etwa Augen-,
Magen- oder Darminfektionen auslösen,
können durch Giftstoffe (Toxine) ihre Wirtszellen so manipulieren, dass letztlich die Signalverarbeitung der Zelle
gestört ist. Bisher war jedoch kaum bekannt,
mit welchen Proteinen der infizierten Zellen des Menschen die Bakterientoxine
wechselwirken. Forscher des Max-Planck-Instituts für Biochemie in Martinsried
und des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch haben
jetzt 39 Angriffspunkte dieser Toxine identifiziert. Sie setzten dabei eine
neuartige Technik ein, die es
erlaubt, Proteine in großer Zahl
gleichzeitig zu untersuchen (Cell Host & Microbe,
Vol. 5, Nr. 4,
397-403)*.
Wie mit einer molekularen Spritze schleusen die Bakterien
ihre Giftstoffe in die Zellen des Menschen. Dort werden sie von Proteinen der
Wirtszelle so aktiviert, dass sie
wichtige Signale der Zelle verändern können. In gesunden Zellen dienen diese
Signale beispielsweise dazu, den
Stoffwechsel oder die Zellteilung zu kontrollieren. Indem die Bakterien die
Signale verändern, nutzen sie die
Zellmaschinerie des Menschen, um
sich besser ausbreiten und überleben zu können.
Mit Hilfe einer von Prof. Matthias Mann am MPI entwickelten
Methode ist es nun erstmals gelungen,
die zellulären Angriffspunkte der Bakterientoxine systematisch zu untersuchen.
„Erstaunlicherweise sind die Toxine dabei nicht optimal an die Strukturen der
menschlichen Proteine angepasst“,
erläutert Dr. Matthias Selbach vom MDC. Sie binden nur relativ schwach an
einzelne menschliche Proteine,
können dafür aber mehrere unterschiedliche Proteine gleichzeitig beeinflussen.
„Ein einzelnes Bakterientoxin ist dann wie eine Art Dietrich in der Lage, verschiedene Proteine als Einfallstor zu nutzen“, sagt Dr. Selbach. „Vielleicht ermöglicht es diese
Strategie den Bakterien,
verschiedenste Zellen zu befallen und so die Überlebenschancen im Wirt zu
erhöhen.“
Dr. Selbach hofft,
dass mit den Daten aus der Grundlagenforschung in Zukunft die Therapie von
Bakterieninfektionen verbessert werden kann. Statt eines unspezifisch wirkenden
Antibiotikums könnten Medikamente gezielt an den Signalmechanismen angreifen, die die Bakterientoxine verändert haben.
*Host cell interactome of tyrosine-phosphorylated bacterial proteins
Matthias Selbach1,2, Florian Ernst Paul2, Sabine Brandt3,
Patrick Guye4, Oliver
Daumke2, Steffen Backert5, Christoph Dehio4,
Matthias Mann1
1Max-Planck-Institute
of Biochemistry, Dept. Proteomics
and Signal Transduction, Am
Klopferspitz 18, D-82152 Martinsried,
Germany
2Max Delbrück
Centrum for Molecular Medicine,
Robert-Rössle-Str. 10, D-13092 Berlin,
Germany
3Otto-von-Guericke-Universität
Magdeburg, Institute for Medical
Microbiology, Leipziger Str. 44, D-39120 Magdeburg,
Germany
4Biozentrum of
the University of Basel,
Focal Area Infection Biology,
Klingelbergstrasse 70, CH-4056 Basel,
Switzerland
5University College Dublin, School of
Biomolecular and Biomedical Science, Ardmore House, Dublin-4, Ireland
Barbara Bachtler
Pressestelle
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch
Robert-Rössle-Straße 10
13125 Berlin
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