Forskere afdækker virkningsmekanisme af kendt giftstof i fødevarer

Kalciumpumpe. Kalciumpumpen er her vist som en blå kæde, der er forankret i en cellemembran vist som gule kugler. CPA giftstoffet (lilla) sidder lige i membrankanten og bremser kalciumpumpen ved at forhindre kalcium-ionerne (de lyseblå kugler) i at blive transporteret til den anden side af membranen. Under stopskiltet ses giftstoffet CPA (lilla), der virker som en prop i kalciumpumpen. Pilen beskriver den naturlige rute kalcium-ionerne ville tage gennem pumpen, hvis CPA ikke var tilstede. Når kalcium-ionernes transport bremses, medfører dette en ubalance i kalciumkoncentrationen i cellen, som i værste tilfælde kan betyde, at cellen dør. Denne mekanisme kan anvendes til design af CPA-lignende antibiotika, som kun binder til kalciumpumper i sygdomsfremkaldende bakterier og parasitter. Klik figuren for større udgave.

19. marts 2009 af Lisbeth Heilesen

Giftstoffet cyclopiazonsyre (cyclopiazonic acid, CPA) blev første gang isoleret fra en svamp (Penicillium cyclopium) tilbage i 1968. Giftstoffet bliver naturligt produceret af skimmelsvampe, som inficerer fødevarer såsom kornprodukter og tørret frugt. Det produceres også i ufarlige mængder i skimmeloste som fx camembert og brie (Penicillium camemberti). Dog ved man, at hvis ostene opbevares ved højere temperaturer producerer svampene større mængder af CPA giftstoffet.

Giftstof angriber protein i kroppen

Indtagelse af små mængder af giftstoffet CPA skader ikke, men større mængder af CPA kan have en negativ effekt, idet CPA angriber et protein i kroppen kaldet kalciumpumpen. Denne pumpe er vital for bl.a. musklers virke og for opretholdelse af det rette niveau af kalcium i alle kroppens celler. CPA giftstoffet bremser denne pumpe, hvilket blandt andet medfører diarre og kvalme og i store doser endog livstruende symptomer.

Opdagelse af giftstoffets virkning

Forskerne har nu efter flere års studier opnået en detaljeret indsigt i, hvordan CPA bremser kalciumpumpen. Med denne viden vil forskerne kunne identificere og udvikle varianter af CPA, som kan virke specifikt på fx tuberkulosebakteriers og malariaparasitters kalciumpumper. Denne viden vil kunne danne basis for udvikling af ny medicin/antibiotika til bl.a. bekæmpelse af ovennævnte sygdomsfremkaldende mikroorganismer.

Disse vigtige resultater er netop blevet publiceret online i det internationalt anerkendte tidsskrift Journal of Biological Chemistry.

Forskergruppen bag opdagelsen består bl.a. af specialestuderende Mette Laursen og postdoc Maike Bublitz under ledelse af adjunkt J. Preben Morth, alle fra Molekylærbiologisk Institut, AU, og involverede også et samarbejde med en canadisk forskergruppe.

Link til artiklen:

Mette Laursen, Maike Bublitz, Karine Moncoq, Claus Olesen, Jesper Vuust Møller, Howard S. Young, Poul Nissen and Jens Preben Morth: Cyclopiazonic acid is complexed to a divalent metal ion when bound to the sarcoplasmic reticulum Ca²⁺-ATPase.

Tidligere vigtige opdagelser

Forskergruppen fra Århus har i mere end 30 år arbejdet med den molekylære pumpe.
Se tidligere pressemeddelelser om deres andre vigtige opdagelser inden for de seneste par år:

Yderligere oplysninger

For yderligere oplysninger kontakt adjunkt J. Preben Morth, Molekylærbiologisk Institut, Grundforskningscentret PUMPIN, Aarhus Universitet. Tlf.: 8942 5257, Mobil: 6170 5045.