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AHO Aktuell - 28.10.2001
Wissenschaftler entdecken genaue Funktionsweise von fünf Antibiotika
(idw) - Forscher vom Weizmann Institut in Israel und von der
Max-Planck-Gesellschaft in Deutschland haben die herausgefunden, wie
fünf Antibiotika funktionieren: Sie heften sich an das bakterielle
Ribosom, die 'Proteinfabrik' der Zelle, und stoppen die gesamte
Proteinproduktion. Proteine sind der wichtigste Aufbaustoff der Zelle
und die Grundlage aller enzymatischen Reaktionen. Ist ihre Produktion
blockiert, stirbt das Bakterium.
Das Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Ada Yonath von der
Abteilung Strukturelle Biologie am Weizmann Institut und von den
Abteilungen für Ribosomalstruktur an den Max-Planck-Instituten in
Hamburg und Berlin, entdeckte die exakte Funktionsweise dieser
Wirkstoffe. Prof. Yonath entschlüsselte kürzlich die komplexe Struktur
des Ribosoms, und krönte damit ihre zwanzigjährige wissenschaftlichen
Arbeit, in einer Studie, welche das führende Wissenschaftsmagazin
Science zu den wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen des Jahres
2000 zählt.
Die exakte Beschreibung der Struktur des Ribosoms - ein für seine
Instabilität berüchtigter, gigantischer Nukleoproteinkomplex - war
jahrelang eine Herausforderung für die Wissenschaft.
Unter Ausnutzung ihres umfassenden Wissens über die Ribosomalstruktur
entschlossen sich Prof. Ada Yonath, Dr. Anat Bashan und der Doktorand
Raz Zarivach zu untersuchen, wie sich verschiedene Antibiotika mit dem
Ribosom verbinden und seine Proteinproduktion stoppen. Dazu behandelten
sie Bakterien mit einem von fünf verschiedenen Antibiotika und stellten
Kristalle her, die die einzelnen Komplexe, die zwischen dem bakteriellen
Ribosom und jedem Wirkstoff entstanden, festhielten.
Zur Untersuchung dieser mikroskopisch kleinen Strukturen bombardierten
die Forscher die Kristalle mit hochintensiven Röntgenstrahlen,
analysierten ihre Beugung und zogen wiederum Rückschlüsse auf die
exakte Struktur des Kristalls - eine Technik, die Röntgenkristallografie
genannt wird. Mit dieser Methode konnten die Wissenschaftler
visualisieren, wie die Antibiotika sich an eine bestimmte Stelle am
Ribosom heften und seine Maschinerie stoppen. Über diese Ergebnisse wird
in der Zeitschrift Nature vom 25. Oktober 2001 berichtet.
Ein besseres Verständnis für die Funktionsweise von Antibiotika könnte
die Behandlungsstrategien für bestehende Wirkstoffe verbessern
und zur Entwicklung einer neuen Generation von Antibiotika Fuhren, die
bakterielle Schädlinge auf ribosomaler Ebene besser bekämpfen.
Die an der Studie beteiligten Forscher der Max-Planck-Gesellschaft sind
Francois Franceschi, Joerg Harms, Ante Tocilj, Renate Albrecht und Frank
Schluenzen.
Informationsdienst Wissenschaft (idw) - Pressemitteilung
Weizmann Institut, 28.10.2001
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