key: cord-0848397-a2zwccdz
authors: Peschel, Andreas; Diepold, Andreas; Fuchs, Thilo M.; Ast, Julia; Lemoine, Marion; Schink, Bernhard; Turgay, Kürşad; Stecher, Bärbel; Thormann, Kai; Colin, Remy; Sander, Johannes; Neumann-Staubitz, Petra; Aichane, Khadija; Kruck, Daniela
title: Journal Club
date: 2022-02-13
journal: Biospektrum (Heidelb)
DOI: 10.1007/s12268-022-1708-7
sha: 58a4fc2a7651d175372c9924989611a8bb069001
doc_id: 848397
cord_uid: a2zwccdz

nan

ó Als neuen, entscheidenden Faktor für die Vancomycin-Sensistivität von S. aureus identifi zierten sie die Struktur des akzessorischen Zellwand-Glycopolymers, der Wandteichonsäure (WTA). S. aureus modifi ziert WTA-Polymere in unterschiedlicher Form mit dem Zucker N-Acetylglucosamin (GlcNAc). Mindes-tens drei verschiedene Glykosyltransferasen können GlcNAc entweder in a-oder b-Konfiguration an verschiedenen Positionen mit dem Polymer verknüpfen. Die aktuelle Publikation zeigt nun, dass eine Mutation, die Vancomycin-Unempfindlichkeit bewirkt, dazu führt, dass GlcNAc in b-statt in a-Konfi guration in WTA eingebaut wird. Dies hat auch zur Folge, dass das zellwandlytische Atl-Protein in seiner Bindung an die S. aureus-Zellen beeinfl usst ist, was möglicherweise indirekt zur Vancomycin-Unempfi ndlichkeit führt. Im nächsten Schritt wurde die Ligandenbindestelle systematisch durch Alanin-Mutationen analysiert. In der ausgestreckten Bindetasche können ein Magnesium-Ion sowie verschiedene Kombinationen der Nukleotide ADP, ATP, APS und PAPS andocken. Die resultierenden Proteinvarianten wurden sowohl im zellulären Kontext als auch in wässrigem Puffer mittels Fast-Relaxation-Imaging untersucht. Dabei zeigten sich unerwartet große Differenzen in den Entfaltungsenergien an Aminosäurepositionen, die für die Ligandenbindung entscheidend waren. In einem orthogonalen Ansatz wurden intrazelluläre ATP-Level durch Inhibition der Atmungskette gesenkt und mittels eines etablierten ATP-FRET-Sensors gemessen. Intrazelluläre ATP-Depletion führte erstaunlicherweise zu einer sehr ähnlichen Destabilisierung der APS-Kinase, wie sie im Alanin-Mutationsscreen zu beobachten war. Das von den Mitochondrien produzierte ATP ist essenziell für die Exo-und Endozytose an den motorischen Nervenendigungen. In gesundem Zustand passen die synaptischen Mitochondrien die ATP-Produktion präzise an die energetischen Anforderungen an. Ein Calcium-Einstrom in die mitochondriale Matrix während einer Stimulation erhöht die Aktivität der Ci tratzyklus-Enzyme und damit die ATP-Synthese. Die Autor:innen zeigten, dass bei SMA-Mäusen der Calcium-Einstrom und folglich das freie Calcium in der mitochondrialen Matrix in motorischen Nervenendigungen verringert sind. Zudem ist auch der Calcium-Einstrom durch spannungsabhängige Calcium-Kanäle an der Plasmamembran geringer. Auf der anderen Seite ist der mitochondriale Calcium-Ausstrom unverändert. Zusammenfassend hängt die gestörte Exo-und Endozytose an motorischen Nervenendigungen bei SMA mit einer Abnahme der Stimulus-induszierten mitochondrialen Calcium-Signale zusammen. Somit gehen die Defekte in der Neurotransmission bei SMA mit Veränderungen des Energiestoffwechsels und der Calcium-Homöostase einher.

Y Die housekeeping-Funktion von SMN ist die Biogenese kleiner nuklearer Ribonukleoproteine, prä-mRNA-Spleißung und Ribosomenregulation. Eine Dysregulation dieser Prozesse kann Beeinträchtigungen von Proteinen wie Syt2 hervorrufen, die an der Exozytose beteiligt sind. Zwar trägt der gestörte mitochondriale Calcium-Haushalt zu SMA bei, ist allerdings nicht allein dafür verantwortlich.

Khadija Aichane ó

Andreas Peschel

Institut für Neurophysiologie, Carl-Neuberg-Straße 1, D-30625 Hannover, kruck.daniela@mh-hannover.de Kurz gefasst ó Struktur der Hüllprotein-Interaktion von SARS-CoV2 mit PALS1

:3433) beschrieben jetzt die Struktur der PALS1-E-Interaktion. Demnach erkennt das hochkonservierte DLLV-Motiv des E-Proteins eine hydrophobe Tasche von PALS1. Peptidinhibitoren dieser Interaktion könnten die Virulenz des Virus senken, zumal ein weiteres von dem ORF3a

Die Zunahme an antibiotikaresistenten Bakterienstämmen sowie die lange Inkubationsdauer herkömmlicher Resistenztests stellt die Menschheit vor ein wachsendes Problem. Bisher existierende Wachstumstests sind als Nachweismethoden sowohl langsam als auch begrenzt anwendbar. Chemolumineszenzsonden, die durch den Abbau von β-Lactam die Anwesenheit resistenter Bakterienstämme feststellen können, sollen Abhilfe schaffen.ó β-Lactame sind bis heute die meistgenutzte Gruppe Antibiotika, können allerdings durch β-Lactamasen inaktiviert werden. Durch einen wachsenden Anteil an β-Lactamasepositiven Bakterien geraten β-Lactam-Antibiotika vermehrt an ihre Grenzen. Daher ist eine frühzeitige und zuverlässige Detektion einer β-Lactam-Resistenz im klinischen Kontext sehr wichtig.Da bestimmte β-Lactam-Antibiotika während ihres Abbaus Schwefelwasserstoff (H 2 S) freisetzen, entwickelten Sachin Gholap et al. (Bioconjug Chem (2021) 32:991-1000) eine Detektionsmethode, in der durch Chemolumineszenz eine Resistenz durch den Abbau von β-Lactam Antibiotika mittels β-Lactamasen detektiert werden kann. Für diesen Ansatz wurde eine Chemolumineszenzsonde verwendet, die in Anwesenheit von H 2 S ihr H 2 S-sensitives Substrat abspaltet und dadurch ein Photon emittiert. Nur β-Lactamase-positive Bakterien sollen damit mittels Chemolumineszenz detektiert werden können.Zunächst wurde durch Inkubation drei verschiedener Sonden mit dem Antibiotikum Cefalexin in An-bzw. Abwesenheit der β-Lactamase βLBC aus Bacillus cereus die Spezifi tät der Sonden überprüft. Wie erwartet zeigte sich ohne ßLBC durch fehlenden β-Lactam-Abbau keine verstärkte Lumineszenz. Die Sonde mit einer H 2 S-sensitiven Disulfidgruppe erwies sich als sensitivste Sonde mit dem besten Signal-to-noise-Verhältnis. Die Sensitivität konnte ebenfalls in fünf von neun getesteten Antibiotika wenige Minuten nach Hinzugabe der Sonde nachgewiesen werden. Zudem zeigte sich bei fünf von sieben getesteten β-Lactamasen eine starke Antwort durch die Sonde.In β-Lactam-resistenten Klebsiella pneumonia-und Escherichia coli-Bakterienkulturen, die zuvor aus Patienten isoliert wurden, konnte durch die Sonde ein starkes Emissionssignal detektiert werden. In Anwesenheit von β-Lactamase-Inhibitoren sank die Emissionsstärke um bis zu 86 Prozent. In β-Lactamsensitiven Bakterienkulturen wurde hingegen kein starkes Signal ermittelt, was beweist, dass zwischen ß-Lactam-resistenten und sensitiven Stämmen unterschieden werden kann.