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19.01.2016

Welche Rolle spielen Zuckermoleküle bei Viruserkrankungen?


Die neue eingerichtete, standortübergreifende DFG-Forschergruppe VIROCARB beschäftigt sich mit der Rolle bestimmter komplexer Zuckerstrukturen, der Glykane bei Virusinfektionen. In der Teilgruppe unter der Leitung von Prof. Dr. Laura Hartmann synthetisieren Düsseldorfer Wissenschaftler am Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie dabei neuartige Zuckerpolymere. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die an insgesamt sechs Standorten angesiedelte Forschergruppe ab dem Frühjahr 2016.

Virusinfektionen beginnen immer durch Kontakt des Virus mit einem Rezeptormolekül auf der Oberfläche einer Zielzelle. Oft sind hieran bestimmte Zuckermoleküle, sogenannte Glykane beteiligt. Diese hochkomplexen und wenig verstandenen Zuckerstrukturen dekorieren Zelloberflächen und ermöglichen zum Beispiel die Kommunikation zwischen Zellen und die Vermittlung von Signalen bei der Immunantwort. Die spezifische Erkennung der Glykane legt insbesondere fest, wie ein bestimmtes Virus in die Zelle eintritt und oft auch, wie stark die Krankheit ausbricht.

Die Forschergruppe "VIROCARB: Glycans Controlling Non-Enveloped Virus Infections" (FOR 2327) arbeitet auf dem noch sehr neuen Feld der Glykovirologie und erforscht die Struktur der Glykane und ihre Rolle bei Viruserkrankungen. Die Mitglieder wollen in den kommenden Jahren die Interaktionen zwischen Glykanen und ausgewählten Viren (Noroviren, Papillomaviren, Polyomaviren) besser verstehen. Langfristig sollen die Erkenntnisse in die Entwicklung von glykan-basierten antiviralen Molekülen zur Bekämpfung dieser Viren einfließen.

Neben der strukturellen Beschreibung der Glykanstrukturen will die interdisziplinäre Forschergruppe auch die Mechanismen der Interaktion aufklären. Beispielsweise soll die Funktion von Glykanen für die Zell-Virus-Interaktion durch Massenspektrometrie und NMR-Spektroskopie erforscht werden.

Die Düsseldorfer Forscherin Prof. Dr. Laura Hartmann vom Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie wird im dem Verbund neuartige Zuckerpolymere synthetisieren und gemeinsam mit den Kooperationspartnern auf ihre Bindung z.B. an Polyomaviren testen. Diese Viren sind besonders bei Patienten mit gestörtem Immunsystem gefährlich, und können tödliche Erkrankungen wie das Merkelzell-Karzinom oder die Gehirninfektion Progressive Multifokale Leukoenzephalopathie auslösen. Die Zuckerpolymere dienen dabei einerseits der Aufklärung der Prozesse bei einer Infektion mit dem Virus und können andererseits etwa als neuartige antivirale Wirkstoffe Einsatz finden.

Sprecher der Forschergruppe ist Prof. Dr. Thilo Stehle vom Interfakultären Institut für Biochemie der Universität Tübingen. Durch die Förderung von Forschergruppen ermöglicht die DFG Wissenschaftlern, sich aktuellen Fragen ihres Fachgebiets zu widmen und innovative Arbeitsrichtungen zu etablieren.

Quelle: Universität Düsseldorf




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