Ein Forscherteam um Prof. Dr. Carola Hunte geführt hat, in die beschreiben, wie das Antimalariamittel Atovaquon bindet an sein Zielprotein gelang . Die Wissenschaftler verwendeten Röntgenkristallographie , um die dreidimensionale Struktur des Proteins mit der aktiven Substanz gebunden zu bestimmen. Die Wirkstoffkombination Atovaquon - Proguanil ( Malarone Malaria . Die Daten und die daraus resultierenden Erkenntnisse über die Wirkungsweise von Atovaquon konnte , verbesserte Medikamente gegen die Tropenkrankheit führen . Hunte und ihr Team , die die Forschung am Institut für Biochemie und Molekularbiologie an der Medizinischen Fakultät und dem Zentrum für biologische Signalstudien BIOSS der Universität Freiburg . Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Nature Communications.
Malaria ist eine der gefährlichsten Tropenkrankheiten der Welt. Anopheles-Mücken mit Plasmodium -Arten infiziert - einzellige Parasiten - übertragen die Krankheit durch Beißen . Atovaquon Blöcke ein Protein der Atmungskette in den Mitochondrien , den Kraftwerken der Zelle , wodurch Abtötung der Parasiten. Allerdings ist der Krankheitserreger anfällig für Mutationen , so dass arzneimittelresistente Stämme werden sich und breitet sich aus. Die Freiburger haben nun den Weg für die Entwicklung besserer Medikamente durch die Enthüllung der genauen Bindungsmodus von Atovaquon an das Zielprotein geebnet. Sie nutzten die mitochondriale Protein aus Zellen von Bäckerhefe für ihre Analysen aufgrund seiner Ähnlichkeit mit der parasitären Protein.
Das Zielprotein von Atovaquon ist die dritte von vier Enzymen der Atmungskette in den Mitochondrien . Die Aminosäurekettendes Proteins bilden eine dreidimensionale Tasche. Das Molekül des Wirkstoffs passt perfekt in diese Tasche , Bindung an Säuren auf zahlreichen Positionen Aminosäuren . Diese Wechselwirkungen sind entscheidend für die Wirkung hat Atovaquon in Plasmodium Zellen , was letztendlich zu dem Tod des Erregers . Die Forscher, die ein Protein -Sequenzanalyse zeigte, dass die meisten dieser Andockstellen identisch sind in den Erreger , Backhefe und in menschlichen Zellen. Atovaquon bildet mehrere Anleihen, die spezifisch für das Protein Plasmodium in den offenen Bereich der Bindungstasche sind . Darüber hinaus ergab die Strukturanalyse die molekulare Grundlage der Widerstände : Durch Mutationen, die die Struktur des Zielproteins zu ändern, kann die Substanz nicht erreichen die bezeichnete Bindungsmodus - es ist nicht perfekt passt nicht mehr in die Tasche .
Die Daten stellt eine wichtige Grundlage für die Verbesserung der Antimalariamittel . Die Wissenschaftler konnten nun die molekulare Struktur von Atovaquon ändern durch strukturbasiertes Wirkstoffdesign , sicherzustellen, dass die Wirkstoffformennotwendig Anleihen - und dass der Erreger nicht mehr resistent gegen sie .