Wenn Mäuse oder Menschen von Bakterien attackiert werden, leitet der Körper vielfältige Gegenmaßnahmen ein. Als frühes Signal zum Gegenangriff fungiert dabei der rasch ausgeschüttete Signalstoff Interferon Gamma (INF-gamma) – er sorgt dafür, dass nun fast 2000 Gene vermehrt abgelesen werden, die dann auf die eine oder andere Art auch gegen die Eindringlinge vorgehen. Über die Funktion vieler dieser interferoninduzierten Proteine herrscht bislang allerdings Unklarheit. Eine Familie der Abwehreiweiße, die mittelgroßen der "Guanylatbindenden Proteine" (Gbps), haben sich nun John NacMicking von der Yale University und seine Kollegen genauer angeschaut. Die Proteine, so die Forscher, koordinieren offenbar gezielte Angriffe auf Keime, die schon in die Zellen des Körpers eingedrungen sind.
Abwehrprotein verteidigt Körperzelle | Auf der Fuoreszenzmikroskopie-Aufnahme erkennt man die 65-KDa-GTPAse "Gbp1" grün markiert – einen Vertreter von antimikrobiellen Proteinen, die gegen in Körperzellen eingedrungene Bakterien wirken. Auf dem Bild attackiert Gpb1 Mycobakterien (violett) in Makrophagenzellen (rot, der Zellkern ist blau eingefärbt).
Die untersuchten 65-kD-Gpbs gehören zu einer vielköpfigen Gruppe von 43 verwandten Eiweißen, die den Energiebaustein GTP als Antrieb benötigen und auf verschiedene Weise an der Körperabwehr beteiligt sind. Den 65-kD-Gpbs kommt dabei die Funktion einer sehr schnellen Eingreiftruppe gegen intrazelluläre Bakterien zu, so die Forscher nach Versuchen in Mäusen, bei denen die Funktion der verschiedenen Eiweiße unterbunden worden war. Die betroffenen Tiere konnten sich nun insbesondere nicht mehr gegen Bakterien wie die bei Lebensmittelvergiftungen schädlichen Listeria-Arten oder den Tuberkuloseerreger verteidigen, welche in die Zellen des Körpers eindringen, um sich zu vermehren.
Funktionsfähige Gpbs, so ermittelten die Forscher weiter, töten Keime in Körperzellen mit antimikrobiellen Peptiden und durch aggressive Sauerstoffradikale. Wie die Versuche der Forscher zeigen, bewegen sich alle der insgesamt elf 65-kD-Gpbs stets in die membranumschlossenen Zellvakuolen, in denen sich in infizierten Zellen Bakterien befinden. Den Ort ihres Einsatzes erreichen die Immunproteine dabei in Versuchsmäusen bereits eine knappe halbe Stunde nach der Infektion. Vor Ort sorgen die Eiweiße dann dafür, dass die keimtötenden Substanzen durch die Membran zu den Invasoren gelangt.
Die interferoninduzierten, großen GTP-bindenden Proteine waren aufgrund ihrer Aminosäuresequenz schon zuvor als Verwandte der Dynamin-Proteinfamilie erkannt worden. Auch Dynamine arbeiten oft an verschiedenen Membranen von Zellkompartiments und besorgen etwa den Transport von Bausteinen durch die Grenzschicht oder das Verschmelzen von Membranvesikeln. (jo)
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