Chemie Wie sich das Tuberkulosebakterium verbarrikadiert

Tuberkulose fordert weltweit jährlich etwa 1,3 Millionen Todesopfer. Verursacht wird die Infektion durch den Erreger Mycobacteria tuberculosis, dessen Erfolg von seiner gewaltigen zellulären Doppelbarriere abhängt, die ihm gleichzeitig Schutz vor dem Immunsystem des Wirts und ein Terrain für die Vermittlung von Wirt-Pathogen-Interaktionen während der Infektion bietet. Um diese Barriere schwächen zu können, muss man wissen, wie sich ihre molekularen Bestandteile organisieren und verlagern. Diese Frage ist Gegenstand aktueller Forschung. Mithilfe von Computersimulationen und in Zusammenarbeit mit dem Institut für Medizinische Mikrobiologie der Universität Zürich haben Prof. Dr. Lars Schäfer und Dr. Dario De Vecchis aus der Theoretischen Chemie der Ruhr-Universität Bochum die molekulare Reise einer entscheidenden Komponente dieser Barriere beschrieben: Triglyceride. Die Forschenden berichten in der Zeitschrift Nature Communications vom 13. Oktober 2023.

Ein molekularer Staubsauger

Triglyceride sind die Form, in der Fettenergie in unserem Gewebe gespeichert wird. „Auch Mykobakterien akkumulieren Triglyceride,“ erklärt Lars Schäfer. „Aber diese Moleküle speichern nicht nur Energie, sondern sind auch ein wichtiger Bestandteil, der zur Abdichtung ihrer Zellbarriere beiträgt.“ Das energiereiche Molekül muss aus dem Inneren der Bakterienzelle durch die Membran transportiert werden, um schließlich in der Mykobakterienbarriere abgelagert zu werden. Bislang waren die Einzelheiten dieser molekularen Reise nicht bekannt. „In Zusammenarbeit mit den Zürcher Strukturbiologen Prof. Dr. Markus Seeger und Dr. Sille Remm haben wir mithilfe von Computersimulationen herausgefunden, wie die Triglyceride vom Transmembranprotein RV1410 gejagt werden, das sie wie ein Staubsauger über seitliche Portale in der Proteinstruktur aus der Bakterienmembran herauszieht.“