Keuchhusten: Adhäsin zieht den Stöpsel

25. Juni 2015
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Vorherige Annahmen zur Struktur und Funktionsweise des Membranproteins FhaC sind revidiert worden: Adhäsin gelangt nach außen, indem es an FhaC andockt und so den schraubenförmigen Proteinabschnitt, der die Protein-Pore wie ein Pfropfen verschließt, löst.

Zahlreiche winzige Proteinporen sitzen in der äußeren Membran des Keuchhustenerregers Bordetella pertussis. Durch diese Poren sondert der Erreger Proteine ab, mit denen er sich an die Schleimhäute der Atemwege anheftet und widerstandsfähige Biofilme bildet. Um zu verstehen, wie diese Membranproteine ihr Substrat befördern, haben sich die Strukturbiologen Prof. Timm Maier und Prof. Sebastian Hiller vom Biozentrum der Universität Basel eine dieser Poren genauer angeschaut.

Neue Strukturanalyse von FhaC

Bestimmte Moleküle können Membranen an speziell für sie eingerichteten Übergängen nach innen und außen passieren. So einen Grenzposten stellt das Membranprotein FhaC im Keuchhustenkeim dar. Es sitzt in der äußeren Hülle der Doppelmembran und schleust ein Protein – das Adhäsin FHA – durch die Membran aus der Zelle hinaus. Dieses Protein ermöglicht es dem Bakterium, sich anzuheften und spielt daher eine wichtige Rolle in der Keuchhusteninfektion.

Bereits im Jahr 2007 wurde die Struktur sowie die Funktionsweise von FhaC publiziert. Die damaligen Ergebnisse mussten nun teilweise revidiert werden. „Aufgrund unserer Daten kommen wir zu dem Schluss, dass die zuvor postulierte Struktur und Funktionsweise des FhaC-Proteins fehlerhaft war“, sagt Maier. Gemeinsam mit den Autoren der damaligen Studie konnten die Forscher vom Biozentrum die Ergebnisse nun korrigieren. „Unsere Untersuchungen haben ergeben, dass das FhaC-Protein entgegen der früheren Annahme die gleiche Architektur besitzt, wie solche Proteine, die neue Membranproteine einbauen“, erklärt Maier. Die Strukturanalyse gab aber noch weitere Details preis. So verschließt ein schraubenförmiger Proteinabschnitt die Protein-Pore wie ein Pfropfen. Wenn nun Adhäsin an das Membranprotein FhaC andockt, dann löst sich der Pfropfen und es gelangt durch die Pore nach außen.

Neue Therapie-Grundlage bei Keuchhusten

Seit 2010 ist der Erreger des Keuchhustens weltweit wieder auf dem Vormarsch. Neue Therapieansätze sind deshalb gefragt. „Mit gezielten Hemmstoffen ließe sich die Funktion des FhaC-Proteins erheblich beeinträchtigen und so letztlich das Anheften der Keime an die Wirtszellen verhindern“, erklärt Maier. „Der Vorteil liegt auf der Hand: Man kann auf Antibiotika verzichten und so Resistenzen vermeiden.“ Die Strukturbiologen wollen dafür auch zukünftig weitere Grundlagen liefern. Sie möchten herausfinden, welche Rolle die einzelnen Proteinbestandteile beim Transport des Substrates spielen.

Originalpublikation:

Conserved Omp85 lid-lock structure and substrate recognition in FhaC
Timm Maier et al.; Nature Communications, doi:10.1038/ncomms8452; 2015

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1 Kommentar:

Gast MM
Gast MM

Wieder mal ein wundervoller Artikel der einem als “Helfer an der Front” nichts bringt. Ich selber hatte vor 9 Jahren Keuchhusten, Anfang 40 und Zugriff zu allen guten Sachen, die wir so haben: Von Naturheilkunde bis Schulmedizin. Ich wollte auch nicht selbst therapieren. Dass mache ich täglich beruflich. Aber selbst ein von mir sehr geschätzter Internist, ein Freund der ein guter HNO ist, ein sehr guter Naturheilkundiger: Nichts. Attacken bis zum Erbrechen, Migräneanfälle mit Stoßhusten, dass ich mir letztlich den Kopf rückwärts gegen die Wand schlug (mein Lebenspartner hielt mich ab da fast im Fangriff) Antibiosen, Sprays mit Feuchtinhalationen, Codein, etc. Ich weiß seither, was solche Patienten leiden. SECHS WOCHEN!! Es war eine Hölle und ich hätte panische Angst vor einer evtl. Erkrankung irgendwann. Vor 2 Jahren dann ein befreundeter Internist. Das gleiche Theater. Sogar mit RTW ins KH. Rundumpaket. Wissen Sie, was ihm zwar sehr langsam, aber doch geholfen hat?? “Gelorevoice” im Dauertakt zu lutschen. Nur mal so als Tipp für Suchende. Schön, wenn ich solche hoffnungsfrohen Artikel lese! Und als Hohn gehört als Schlusssatz: “Und wenn wir lange genug geforscht haben, dann gibt es vielleicht in 10 Jahren dazu ein Medikament”. Was immer jemand Ihnen erzählt: Wir sind hier sowas von hinterher – beten Sie, dass Sie dies Krankheit nie selbst bekommen, Und sollte es doch leichtere Verläufe geben: Glückwunsch! Anmerkung: Während meiner Erkrankung gab es in Deutschland kein Impfserum – nur in Österreich. War aber für mich da egal.

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