Meine Merkliste
my.bionity.com  
Login  

Biologischen Nanotransportern zugeschaut

Wie Moleküle durch Membranen gelangen

16.04.2018

Die atomaren Details des Transports von Molekülen durch biologische Membranen konnte ein Forscherteam der Ruhr-Universität Bochum (RUB) aufklären. Mit Computersimulationen und spektroskopischen Experimenten gelang der Einblick in die Arbeit der sogenannten ABC-Transporter. Diese Proteine spielen eine wichtige Rolle bei Resistenzen von Tumorzellen und Bakterien gegen Medikamente. Die Forscher um Prof. Dr. Lars Schäfer und Prof. Dr. Enrica Bordignon, die im Exzellenzcluster Ruhr Explores Solvation, kurz Resolv, zusammenarbeiten, berichten im Journal of the American Chemical Society.

„ABC-Transporter sind faszinierende biologische Nanomaschinen“, sagt Lars Schäfer, Leiter der Arbeitsgruppe Molekulare Simulation. Diese Proteine koppeln die Bindung und chemische Spaltung von ATP-Molekülen, der chemischen Energieeinheit der Zelle, mit dem Transport von Molekülen durch biologische Membranen.

Resistenzen von Tumorzellen und Bakterien

Eine Besonderheit der ABC-Exporter ist, dass sie eine sehr breite Palette an Molekülen aus der Zelle heraus transportieren: von Lipiden über Peptide bis zu chemotherapeutischen Wirkstoffen. „Daher spielen die ABC-Exporter eine wichtige Rolle unter anderem für Multi-Drug-Resistenzen von Krebszellen und Antibiotika-Resistenz von Bakterien“, erklärt Schäfer.

Die Arbeitsgruppen von Lars Schäfer und Enrica Bordignon kombinierten detaillierte Computersimulationen mit spektroskopischen Experimenten, um den Funktionsmechanismus eines ABC-Exporters in atomarem Detail aufzuklären.

Hoffnung auf neue Therapiestrategien

„Unsere Ergebnisse zeigen, wie die Bindung von ATP-Molekülen strukturelle Veränderungen im Transporter antreibt, die letztlich nötig sind, um Substratmoleküle durch die Membran hindurch zu transportieren,“ erklärt Hendrik Göddeke, der seine Doktorarbeit in der Arbeitsgruppe um Lars Schäfer anfertigt. „Wir betreiben Grundlagenforschung“, betont Enrica Bordignon, Leiterin der Arbeitsgruppe EPR-Spektroskopie. Langfristig jedoch könnten diese Erkenntnisse zur Entwicklung neuer therapeutischer Strategien beitragen. „Ziel wäre es, diese Prozesse gezielt zu beeinflussen beziehungsweise zu hemmen”, so Bordignon.

Fakten, Hintergründe, Dossiers
  • Nanomaschinen
  • Membranen
  • Computersimulationen
Mehr über Ruhr-Universität Bochum
  • News

    Ein Schutzschild für empfindliche Enzyme in Biobrennstoffzellen

    Ein internationales Forscherteam hat einen neuen Mechanismus entwickelt, um Enzyme als Biokatalysatoren in Brennstoffzellen vor Sauerstoff zu schützen. Die Enzyme, sogenannte Hydrogenasen, sind ebenso effizient wie Edelmetallkatalysatoren, aber instabil, wenn sie mit Sauerstoff in Kontakt k ... mehr

    Pflanzenwirkstoff beschleunigt Heilung verletzter Nerven

    Trotz intensiver Forschung ist es in den vergangenen 30 Jahren nicht gelungen, die Behandlung von Nervenverletzungen wesentlich zu verbessern. Das könnte sich jetzt ändern.Schäden an Nerven heilen sehr langsam oder gar nicht, oft bleiben dauerhafte Lähmungen zurück. Bisher gibt es kein wirk ... mehr

    Körpereigenes Protein könnte als Medikament gegen Parkinson infrage kommen

    Das Protein Nurr1 galt lange als vielversprechender Ansatzpunkt bei der Therapie der Parkinson-Krankheit. Bislang war es aber aussichtslos, es als Medikament einzusetzen. Forscher haben das Protein Nurr1 so modifiziert, dass es von außen in Zellen eindringen kann. Eine Fehlfunktion des Prot ... mehr

  • Firmen

    Ruhr-Universität Bochum (RUB)

    Wir sind mit rund 100 Studiengängen in den Ingenieur-, Natur-, Geistes-, Sozialwissenschaften und der Medizin eine der vielseitigsten und mit ca. 35.000 Studierenden, 460 Professoren und 2.400 Wissenschaftlern eine der größten und leistungsstärksten Universitäten in Deutschland. mehr

  • Universitäten

    Ruhr-Universität Bochum (RUB)

    Mitten in der dynamischen, gastfreundlichen Metropolregion Ruhrgebiet im Herzen Europas gelegen, ist die Ruhr-Universität mit ihren 20 Fakultäten Heimat von 5.000 Beschäftigten und über 33.000 Studierenden aus 130 Ländern. Alle großen wissenschaftlichen Disziplinen sind auf einem kompakten ... mehr

Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.