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Proteasen-Blocker im Kampf gegen Bakterien

25.02.2014
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Von Elke Wolf / Die Waffe Antibiotika wird zunehmend stumpf. Immer mehr Antibiotikastämme werden gegen bekannte Arzneisubstanzen resistent. Daher wird mit Hochdruck an Alternativen geforscht. Nun haben Chemiker der Technischen Universität München zwei neue Wirkmechanismen entdeckt, mit denen sich die krankheitserregende Wirkung vieler Bakterienarten dauerhaft ausschalten lässt.

Im Zentrum ihrer Bemühungen: Proteasen, also lebenswichtige Proteine, die andere Eiweiße spalten, ähnlich wie eine Schere. Die Enzyme bewirken, dass Proteine korrekt auf- oder abgebaut werden. Doch auch viele pathogene Bakterienarten sind auf Proteasen angewiesen. Deshalb erforschen Wissenschaftler weltweit, wie sich wichtige Bakterien-Proteasen ausschalten lassen, beispielsweise der multiresistenten Stämme von Staphylococcus aureus und von Mycobacterium tubercu­losis, dem Erreger der Tuberkulose. Im Zentrum der Bemühungen steht die sogenannte ClpP-Protease. Sie besteht aus 14 Untereinheiten und nimmt im Stoffwechsel vieler Bakterien eine zent­rale Funktion ein.

Zwei Doktoranden an der Technischen Universität in München konnten nun zwei vollkommen neue Mechanismen aufklären, mit denen diese wichtige bakterielle Protease dauerhaft ausgeschaltet werden kann. Der erste Mechanismus stört die Anordnung der Aminosäuren, die für den Zusammenhalt der Protease notwendig ist. Dadurch zerfällt sie in zwei Teile.

Der zweite Mechanismus setzt direkt am aktiven Zentrum des Enzyms an. Er wandelt die Aminosäure, die für die eigentliche Spaltung verantwortlich ist, in eine andere um – die Protease wird funktionsunfähig.

Jetzt möchten die beiden Münchner Wissenschaftler in einem weiteren Schritt ihre Substanzen an lebenden Bakterien­stämmen testen, um zu sehen, ob diese in ihrem Wachstum und ihrer Pathogenität tatsächlich gehemmt werden. /

Quelle: Technische Universität München