Yanina-Yasmin Pesch, Doktorandin am LIMES-Institut, hat in Zusammenarbeit mit D. Riedel (Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen) sowie Dr. Mattias Behr (Universität Leipzig) den "Schalter" für den Aufbau des Chitin-Panzers der Taufliege Drosophila Melanogaster entdeckt.
Insekten verfügen über ein Außenskelett aus Chitin, das vor mechanischen Einflüssen bewahrt und dafür sorgt, dass unter anderem giftige Stoffe und Bakterien nicht eindringen können. Die Hautzellen unter dem Außenskelett sondern ein Sekret ab, das diese Schutzschicht produziert. "Bislang war noch nicht verstanden, welche Auf- und Abbauprozesse dafür sorgen, dass diese schützende Schicht ihre Funktion erhält", sagt Privatdozent Dr. Matthias Behr, der langjährig in der AG Hoch am LIMES-Institut arbeitete und vor kurzem an das Translationszentrum für Regenerative Medizin (TRM) der Universität Leipzig gewechselt hat.
Als Teilprojekt des an der Universität Bonn angesiedelten Sonderforschungbereichs 645 „Regulation und Manipulation von biologischer Informationsübertragung in dynamischen Protein- und Lipidumgebungen“ untersuchte ein Wissenschaftlerteam unter Federführung von Dr. Behr zusammen mit dem Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen, welche Gene und Enzyme die Produktion des Schutzanzuges steuern. Dabei diente ihnen die Taufliege (Drosophila) als genetischer Modellorganismus. „Wir haben herausgefunden, dass das sogenannte Obstructor-A dabei eine Schlüsselfunktion einnimmt“, berichtet Erstautorin Yanina-Yasmin Pesch. Das Protein Obstructor-A bindet und ordnet Chitin, so dass es den Schutzpanzer stabilisieren kann. Blockierten die Forscher in den Taufliegen das Obstructor-A, konnte der schützende Chitin-Panzer nicht korrekt ausgebildet werden. "Die Tiere starben bereits im Larvenstadium", so Pesch. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass dieser "Schalter" bei allen Insekten vorkommt. Dies wäre dann auch ein Ansatzpunkt für ein neuartiges Insektizid, mit dem sich möglicherweise auch Überträger von Malaria und Dengue-Fieber in Schach halten ließen, die durch die Erwärmung des Weltklimas immer weiter auf dem Vormarsch sind.
Pesch YY, Riedel D, Behr M. Obstructor A organizes matrix assembly at the apical cell surface to promote enzymatic cuticle maturation in Drosophila. J Biol Chem. 2015 Apr 17;290(16):10071-82. doi: 10.1074/jbc.M114.614933. Epub 2015 Mar 3. PubMed PMID: 25737451
Privatdozent Dr. Matthias Behr
Translationszentrum für Regenerative Medizin (TRM)
Universität Leipzig
Tel. 0341/9739584
E-Mail: matthias.behr@uni-leipzig.de
Yanina-Yasmin Pesch
Life & Medical Sciences (LIMES) Institut
Universität Bonn
Tel. 0228/7362713
E-Mail: ypesch@uni-bonn.de