Antibiotikaresistenz: Proteinfabriken von Bakterien ins Visier genommen

11. Mai 2017, 07:00
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Schweizer Forscher fokussieren auf die "Qualitätskontrolle" in den Ribosomen von Bakterien

Bern/Zürich – Angesichts zunehmender Antibiotikaresistenzen suchen Forscher nach neuen Ansatzpunkten für Wirkstoffe gegen Bakterien. Wissenschafter aus Bern und Zürich haben dafür wichtige Grundlagen geschaffen, indem sie neue Details über die Proteinfabriken in Bakterienzellen herausgefunden haben.

Die Rolle der Ribosomen

Über die Hälfte der natürlich vorkommenden Antibiotika zielt auf die Ribosomen genannten "Proteinfabriken" von Bakterien und stört deren Produktion von Eiweißen. Ohne diese Produktion können die Keime nicht überleben und sterben ab.

Forscher um Norbert Polacek von der Universität Bern und Jonathan Hall von der ETH Zürich haben die Funktionsweise der Ribosomen unter die Lupe genommen – genauer gesagt einen Teil der Proteinfabrik, der für die Qualitätskontrolle zuständig ist. Die neu entdeckten Details könnten die Basis für neue Antibiotika liefern, wie die Uni Bern mitteilte.

Wie in einer echten Fabrik gibt es nämlich auch in Ribosomen eine Qualitätskontrolle, bevor das Produkt die Fabrik verlässt. Bei Ribosomen ist das der Austrittstunnel, durch den die frisch zusammengesetzten Proteinbausteine nach draußen gelangt. Wird hier ein Problem festgestellt, wird das gesamte "Montageband" im Inneren der Ribosomen verlangsamt oder komplett angehalten. Forschende nennen dieses Phänomen "Stalling".

Gefälschtes Stoppsignal

Die Wissenschafter untersuchten die genaue Aufgabenverteilung dieser Qualitätskontrolle, also welche Wechselwirkungen zwischen dem frisch hergestellten Protein und der Wand des Austrittstunnels wichtig sind, um die Produktion zu stoppen. Im Fachblatt "Nucleic Acids Research" berichten sie, welche Bestandteile der Tunnelwand dafür wichtig sind, das "Stoppsignal" an alle Montageeinheiten zu übermitteln.

Das Projekt, das die Forschenden im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunkts "RNA & Disease" durchführten, liefert somit Hinweise, an welchen Stellen man diese Qualitätskontrolle mit neuen Wirkstoffen austricksen und künstlich den Stopp in allen Proteinfabriken der Zelle auslösen könnte – mit fatalen Folgen für das Bakterium.

Hintergrund

Nach neuen Wirkstoffen, um Bakterien den Garaus zu machen, wird fieberhaft gesucht. Durch den übermäßigen und unsachgemäßen Einsatz von Antibiotika in Humanmedizin und Landwirtschaft sind viele Keime gegen die heutigen Wirkstoffe unempfindlich geworden.

Weil sich die Proteinfabriken von Bakterien stark von denen in Zellen höherer Lebewesen wie dem Mensch unterscheiden, sind sie die ideale Angriffsfläche für Medikamente ohne Nebenwirkungen. (APA, 11. 5. 2017)

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