Archive - Aug 13, 2008

Pannenhelfer der Antibiotika-Produktion entschlüsselt

Life Sciences
13.08.08   von  
Forscher rund um Volker Dötsch an der Uni Frankfurt ist es gelungen, einen Pannenservice zu entschlüsseln, der eingreift, wenn die Antibiotika-Produktion ins Stocken gerät. Ohne diesen molekularen Reparaturservice wäre die Produktion von Antibiotika in den Mikroorganismen um etwa 80 % geringer. <% image name="Thioesterase_II" %><p> <small> 3D-Struktur des Pannenhelfers bei der Antibiotika-Synthese, Thioesterase II. &copy; Alexander Koglin </small> Bereits <a href=http://chemiereport.at/chemiereport/stories/3328>2006</a> hatte das Team einen "Shuttle-Dienst" entdeckt, mit dem das Antibiotikummolekül während der Synthese von einem Modul zum anderen weitergereicht wird. Kleine, zwischen die Synthesemodule geschaltete Transporteiweiße (Peptidyl-Carrier-Proteine, PCP) befördern das entstehende Molekül von einem Modul zum anderen. Doch wie bei allen linearen Syntheseprozessen besteht auch hier die Gefahr, dass der Ausfall nur eines Moduls die gesamte Produktionskette lahm legt. Besonders anfällig für Störungen sind dabei die Transporteiweiße. <% image name="Thioesterase_II2" %><p> <small> Die Surfactin-Thioesterase-II (links oben) und ihr Reaktionspartner, die T-Domäne (links unten) wirken zusammen (rechts). &copy; Uni Marburg/AG Marahiel </small> Um die kontinuierliche Produktion der für die Mikroorganismen wichtigen Substanzen zu garantieren, hat die Natur daher einen Reparaturservice eingerichtet, der wie ein Pannenservice auf der Autobahn nach defekten Modulen Ausschau hält und wieder instand setzt. Per Magnetischen Kernspinresonanz konnten die Forscher die Struktur und Funktionsweise dieses Reparatureiweißes <b>Thioesterase II</b> sowie eines Komplexes dieses Proteins mit einem Transporteiweiß aufklären. "Pannen" entstehen, wenn die "Andockstelle" des Transporteiweißes, ein bestimmter Ko-Faktor, von Molekülen blockiert wird, die nichts mit der Antibiotikasynthese zu tun haben. Wie die Thioesterase II zwischen einem falsch angedockten Molekül und der wachsenden Antibiotikumkette unterscheidet, das konnten die Forscher beantworten, nachdem sie die Struktur der Thioesterase II aufgeklärt hatten. Der Pannenhelfer ist ein großes Eiweißmolekül, dessen aktives Zentrum, in dem die Reparaturen stattfinden, sich in einer flachen Mulde befindet. Diese ist gerade groß genug, um den Ko-Faktor, modifiziert mit einem kleinen Molekül aufzunehmen. Größere Moleküle, wie die gerade entstehende Antibiotikumkette, passen in diese mobile Reparaturwerkstatt nicht hinein und werden daher auch nicht angetastet. <small> Alexander Koglin, Frank Löhr, Frank Bernhard, Vladimir R. Rogov, Dominique P. Frueh, Eric R. Strieter, Mohammad R. Mofid, Peter Güntert, Gerhard Wagner, Christopher T. Walsh, Mohamed A. Marahiel & Volker Dötsch: Structural basis for the selectivity of the external thioesterase of the surfactin synthetase, Nature, 14. August 2008, doi:10.1038/nature07161 </small> Pannenhelfer der Antibiotika-Produktion entschlüsselt

Vom Trainingslager der T-Zellen

Life Sciences
13.08.08   von  
Der Immunologe Ludger Klein, langjähriger Forschungsgruppenleiter am Wiener IMP, konnte mit seinen Kollegen "Autophagie" als wichtigen Mechanismus der T-Zell-Schulung identifizieren. Diese Erkenntnisse könnten zur Entschlüsselung von Autoimmunerkrankungen wie Morbus Crohn beitragen. Vom Trainingslager der T-Zellen <% image name="thymische_Epithelzelle" %><p> <small> Thymische Epithelzellen unter dem Fluoreszenzmikroskop. Blau: Zellkern; rot: Zytoplasma; grün: Zellbestandteile mit aktiver Autophagie. © IMP (2) </small> T-Zellen schützen den Körper vor Infektionen, indem sie Pathogene erkennen und gezielt zerstören. Damit sie aber nicht den eigenen Körper angreifen, müssen sie lernen, zwischen "körpereigen" und "körperfremd" zu unterscheiden. Funktioniert dies nicht, entstehen Autoimmunerkrankungen wie Typ1 Diabetes oder Multiple Sklerose. Diese Selbst-Toleranz lernen die T-Zellen bereits im Thymus, dem Organ, in dem täglich einige Millionen dieser Zellen produziert werden. Schon während früherer Arbeiten entdeckte Ludger Klein, dass die "thymischen Epithelzellen" praktisch jedes Eiweiß des gesamten Körpers produzieren und den T-Zellen präsentieren. Im übertragenen Sinne wird so ein Abbild sämtlicher Organe in den Thymus projiziert. Noch ehe eine gesunde T-Zelle den Thymus verlässt, hat sie folglich alle körpereigenen Proteinstrukturen kennen gelernt, die es zu verschonen gilt. Rätselhaft war bist dato jedoch, wie die thymischen Epithelzellen die in ihrem Zellinneren "versteckten" Selbstantigene für T-Zellen sichtbar machen. Jetzt konnten Ludger Klein und sein Team zeigen, dass hierzu ein Mechanismus zweckentfremdet wird, den Zellbiologen bereits lange in einem anderen Zusammenhang kennen. <table> <td><% image name="Ludger_Klein" %></td> <td align="right"> Dieser als Autophagie ("sich selbst Essen") bekannte Prozess wird normalerweise im Körper genutzt, um "alte" Zellbausteine abzubauen und daraus Energie zu gewinnen oder neue Strukturen zu schaffen.<p> Die neuen Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass die Autophagie thymischer Epithelzellen zur Herstellung von Eiweiß-Fragmenten (Epitopen) mit dem Ziel der Schulung/Toleranzinduktion von T-Zellen genutzt wird: Mittels Autophagie werden diese Epitope aus Eiweißen im Zytoplasma "herausgeschnipselt" und an die Zelloberfläche geschleust, wo sie anschließend den reifenden T-Zellen präsentiert werden. </td> </table><p> <small> Ludger Klein, Gruppenleiter am IMP von 2002-2007, seit Ende 2007 Professor an der LMU München. </small> Die Bestätigung für diese Vermutungen erhielt Kleins Mitarbeiterin Jelena Nedjic, eine im Rahmen des PhD-Programms am IMP beschäftigte Forscherin aus Serbien, in einem entscheidenden Experiment: Labormäuse, deren Autophagie-Mechanismus gezielt in den thymischen Epithelzellen inaktiviert wurde, entwickelten plötzlich massive Autoimmunsymptome, da ihre T-Zellen den eigenen Körper attackierten. Diese Erkenntnisse könnten helfen, die Entstehung menschlicher Immunerkrankungen zu erklären. So konnte erst kürzlich durch 2 andere Arbeitsgruppen eine bisher ungeklärte genetische Verbindung zwischen Autophagie und Morbus Crohn, einer Autoimmunerkrankung der Darmschleimhaut, nachgewiesen werden. <small> Ludger Klein et. al.: "Autophagy in Thymic epithelium shapes T-cell repertoire and is essential for tolerance." Nature, DOI: 10.1038/nature07208 </small>

Jenaer Forscher erzeugen neue Form von Copolymeren

Wissenschaften
13.08.08   von  
Materialwissenschaftler rund um Klaus Jandt ist es an der Uni Jena gelungen, eine neue Form von Copolymere zu erzeugen. Sie könnten sich künftig als hochfeste Kunststoffe am Markt bewähren. Jenaer Forscher erzeugen neue Form von Copolymeren <% image name="Jena_Copolymer1" %><p> <small> Die Herstellung des Copolymer-Films: Dabei werden die spaghettiartigen Kunststoffmoleküle in eine Richtung gestreckt, wodurch eine hohe Ordnung entsteht. &copy; Thomas Keller/IMT </small> <blockquote><small> <b>Copolymere</b> bestehen aus mindestens 2 verschiedenen Komponenten, sogenannten Meren, in einer Kette. Sie werden vor allem bei Klebeverbindungen, Recycling von Kunststoffen und bei der Entwicklung neuer Kunststoffe mit einstellbaren Eigenschaften eingesetzt. Aber auch in der Natur sind Copolymere ein Hauptbaustoff alles Lebendigen, etwa in Form von Eiweißen oder Seide. </small></blockquote> Bei den Untersuchungen schmolzen die Forscher die Copolymere zunächst auf. "Aus der Schmelze zogen wir einen extrem dünnen Film, der nur rund 100 Nanometer dick war", erklärt Thomas Keller vom Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie (IMT) der Uni Jena. Dies ist erstaunlich, da die beiden enthaltenen Komponenten normalerweise einen möglichst großen Abstand voneinander einnehmen wollen. <% image name="Jena_Copolymer2" %><p> <small> Das linke Bild zeigt den aus der Schmelze gezogenen Copolymer-Film. Das rechte Bild zeigt den gleichen Copolymer-Film nach einer Wärmebehandlung. Die Ordnung geht dabei fast vollständig verloren. &copy; Thomas Keller/IMT </small> Keller erreichte die Annäherung auf wenige Milliardstel Meter durch einen Trick: Da die Copolymere aus bindfadenartigen Molekülketten bestehen, die normalerweise als Knäuel vorliegen, richtete er sie durch Ziehen neu in die Zugrichtung aus und brachte sie eng zusammen - in etwa vergleichbar mit Spaghetti, die mit der Gabel vom Teller gezogen werden. "Dabei ordnen sich die 2 Komponenten in einer neuen Form, den Copolymer-Nadeln, an", erläutert Keller. Damit konnte er zeigen, dass die Form eines Copolymers durch eine vergleichsweise einfache Behandlung gezielt eingestellt werden kann. Damit lassen sicht etwa Eigenschaften von optischen Leitern, Autoreifen oder Bauteilen aus recycelten Kunststoffen optimieren. "Die Ausrichtung der Copolymerketten in eine Richtung des Films macht diese Kunststoffe potenziell sehr zugfest, was sie für neue hochfeste Kunststoffe oder für optische Anwendungen interessant macht", ergänzt Jandt. Hierzu wollen die Jenaer Materialwissenschafter demnächst größere Copolymerfilme herstellen. <small> T. Keller, C. Semmler, K. D. Jandt: "Strain-Induced Phase Morphology in Melt Drawn Ultrathin Highly Oriented Block Copolymer Films", Macromol. Rapid Commu., 29, 2008, 876. </small>

Wacker verbessert Amdoxovir-Synthese für RFS Pharma

Life Sciences
13.08.08   von  
<a href=http://www.wacker.com>Wacker</a> und <a href=http://www.rfspharma.com>RFS Pharma</a> haben einen Vertrag über die Nutzung eines proprietären Syntheseverfahrens von Wacker zur Herstellung des wichtigsten HIV-Medikaments von RFS, Amdoxovir (DAPD), abgeschlossen. Amdoxovir befindet sich derzeit in Phase II im US-Zulassungsverfahren für neue Medikamente. <% image name="Wacker_Logo" %><p> Wacker hat einen patentierten Herstellungsprozess entwickelt, bei dem durch eine effizientere und skalierbare Synthese die Produktionskosten von Amdoxovir gesenkt werden können. <% image name="Fermenter_Bullauge" %><p> Im Rahmen der Vereinbarung erhält RFS Pharma die exklusiven Nutzungsrechte für dieses neue und verbesserte Syntheseverfahren. Amdoxovir gehört zur Klasse der Nukleosid-analogen Reverse-Transkriptase-Hemmer (NRTIs) und wurde mehr als 200 Erwachsenen in 7 klinischen Studien der Phase I und II sicher verabreicht. <blockquote><small> RFS Pharma betreibt in Tucker, Georgia, auf einer Fläche von mehr als 2400 m² seine Forschungs-Einrichtungen. Das private Biotech setzt seine Expertise im Bereich der Nukleosidchemie für die Entwicklung von Medikamenten zur Bekämpfung von Infektionen, hervorgerufen durch resistente HIV- und Hepatitis-Viren, ein. </small></blockquote> Wacker verbessert Amdoxovir-Synthese für RFS Pharma

Lanxess verlegt Konzernzentrale nach Köln

Chemie
13.08.08   von  
<a href=http://www.lanxess.de>Lanxess</a> will seine Zentrale von Leverkusen nach Köln zu verlegen. Der Umzug soll bis 2011 erfolgen. Das Unternehmen nimmt nun intensive Gespräche mit der Stadt Köln über mögliche Standorte auf. Lanxess verlegt Konzernzentrale nach Köln <% image name="Lanxess_HQ" %><p> "Damit wir unseren Wachstumskurs auch in Zukunft effizient steuern können, benötigen wir eine Zentrale, die uns optimale Bedingungen bietet", begründet Lanxess-Chef Axel C. Heitmann. "Köln hat sich in den vergangenen Jahren eindrucksvoll entwickelt und verfügt über eine in Nordrhein-Westfalen einzigartige Infrastruktur mit besten Verkehrsanbindungen." Rund die Hälfte der weltweit über 15.000 Lanxess-Mitarbeiter arbeitet in Nordrhein-Westfalen. Derzeit sind wichtige Leitungsfunktionen bei Lanxess über zahlreiche Gebäude im Chempark Leverkusen verteilt und die Kapazitäten für geeignete Büros und Parkmöglichkeiten ausgeschöpft. In der neuen Zentrale sollen diese Managementbereiche unter einem Dach gebündelt werden. Vom Umzug betroffen sind 500 der 8.000 Mitarbeiter in Deutschland. Finanziert wird der Neubau über einen externen Investor. "Leverkusen bleibt aber unser größter und wichtigster Produktionsstandort mit den meisten Mitarbeitern. Hier werden wir uns auch weiterhin in hohem Maße engagieren. Allein in diesem und dem nächsten Jahr werden wir hier rund 200 Mio € investieren", so Heitmann. Das Gebäude der derzeitigen Konzernzentrale wird Lanxess nach dem Umzug ebenfalls weiter nutzen. <small> Bereits im Juni hatte der Konzern bekannt gegeben, dass das Unternehmen neuer Namensgeber für die ehemalige Kölnarena ist, die seitdem Lanxess-Arena heißt. </small>