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[[Datei:Monomeric and dimeric representations of HBD-2.jpg|miniatur|hochkant|(a) [[Monomer]]e und (b) [[dimer]]e Struktur des humanen β-Defensins ''HBD-2'']]

'''Defensine''' sind kleine 33–47 [[Aminosäure]]n lange [[Peptid]]e, die drei [[Molekül|intramolekulare]] [[Disulfidbrücke]]n besitzen. Sie kommen als [[antimikrobielles Peptid|antimikrobielle Peptide]] in allen tierischen Organismen und höheren Pflanzen vor und dienen der Abwehr von mikrobiellen [[Krankheitserreger|Erregern]], vor allem [[Bakterien]], aber auch [[Pilze]]n und [[Gift|Toxinen]]. Ferner wird davon ausgegangen, dass sie die [[Viren#Vermehrung und Verbreitung|Vermehrung von Viren]] hemmen sowie [[Monozyt]]en anlocken und aktivieren.<ref>Sebastian Suerbaum, Helmut Hahn u. a.: ''Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie''. 7. Auflage, Springer, Berlin 2012, ISBN 978-3-642-24166-6, S. 91.</ref>

In [[Säugetiere]]n findet man sie zahlreich auf Haut- und Schleimhautoberflächen und sie bilden einen großen Anteil der [[Protein]]e (etwa 30 %) in den [[Granula]] der [[Neutrophiler Granulozyt|neutrophilen Granulozyten]]. Während einer [[Entzündung]]sreaktion steigt die körpereigene Produktion der Defensine an.

== Klassifikation ==
Defensine lassen sich anhand ihrer Verwandtschaft in vier [[Familie (Biologie)|Familien]] aufteilen, die jeweils einen eigenen Eintrag bei der [[Membrantransport]]-Proteindatenbank besitzen: die tierischen Defensine ({{TCDB1|1.C.19}}), die pflanzlichen Defensine ({{TCDB1|1.C.45}}), die Insekten-Defensine ({{TCDB1|1.C.47}}) und die porenbildenden säugetierspezifischen β-Defensine ({{TCDB1|1.A.68}}).

== Funktion ==
Der Wirkungsmechanismus der Defensine ist noch nicht vollständig aufgeklärt. Bekannt ist, dass Defensine viele [[kation]]ische und [[Hydrophobie|hydrophobe]] [[Aminosäure]]reste tragen. Derartige Peptide sind also Moleküle, die aus zwei funktionellen Teilen aufgebaut sind und deren positiven Ladungen mit den negativen Ladungen der Erreger[[Zellmembran|membranen]] [[Interaktion|interagieren]].

Die Vorliebe der Defensine gilt Membranen, die sich durch einen geringen Anteil an [[Cholesterin]] auszeichnen und dadurch von denen der [[Eukaryoten|eukaryontischen]] Organismen unterscheiden. Wenn sie die Membran durchdrungen haben, interagieren sie ebenfalls mit [[anion]]ischen Molekülen innerhalb der Erregerzelle, etwa der [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]] und [[Ribonukleinsäure|RNA]]. Durch diese relativ unspezifische Wirkung ist das Wirkungsspektrum breit ([[Antibiotika|Breitbandantibiotikum]]) und es bleibt schwierig für die Erreger, dem Mechanismus der Defensine entgegenzuwirken.

Überraschenderweise wurde festgestellt, dass das [[Gen]] für dominant schwarze [[Fellfarben der Hunde|Fellfarbe des Haushundes]] ebenfalls ein Defensin mit der Bezeichnung [[β-Defensin 103]] (CBD103) [[Genexpression|codiert]]. Dieses Genprodukt bindet an den [[Melanocortinrezeptor 1]], der durch den [[Extension-Locus]] codiert wird und hat eine starke Wirkung auf die Umschaltung von [[Phäomelanin]] auf [[Eumelanin]].<ref>S. I. Candille, C. B. Kaelin u. a.: ''A -defensin mutation causes black coat color in domestic dogs.'' In: ''[[Science]].'' 30. November 2007, Band 318, Nr. 5855, S. 1418–1423, Epub: 18. Oktober 2007, PMID 17947548.</ref>

== Forschung ==
[[Datei:Plectasin 3E7R.png|miniatur|Plektasin des [[Pseudoplectania nigrella]]]]

2001 wurde im Rahmen einer Studie der dänischen Firma [[Novozymes]] das Peptid [[Plectasin]] entdeckt<ref>{{cite web|title=Novozymes reveals knowledge on new antibiotic against resistant bacteria|url=http://www.novozymes.com/en/news/news-archive/Pages/45873.aspx|date=2010-05-28 |language=en |accessdate=2012-08-31|work=''novozymes.com''|offline=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20121114003839/http://www.novozymes.com/en/news/news-archive/Pages/45873.aspx|archivedate=2012-11-14}}</ref> und 2005 in einer Publikation beschrieben<ref>Per H. Mygind, Rikke L. Fischer u. a.: ''Plectasin is a peptide antibiotic with therapeutic potential from a saprophytic fungus.'' In: ''[[Nature]].'' Band 437, Nr. 7061, 2005, S. 975–80, {{DOI|10.1038/nature04051}}.</ref>, das als Abwehrmolekül zu den bei [[Pilze]]n aus der Ordnung der [[Becherlingsartige]]n, Tieren und wohl auch Pflanzen weit verbreiteten sogenannten Defensinen gehört. Bei der nunmehr erfolgten Aufklärung seiner Wirkungsweise wurde nachgewiesen, dass dieser Wirkstoff mit zwei Effekten eine Bakterienabwehr auslöst.<ref name="T. Schneider et al.">T. Schneider u. a.: ''Plectasin, a Fungal Defensin, Targets the Bacterial Cell Wall, Precursor Lipid II.'' In: ''Science.'' 2010, [[doi:10.1126/science.1185723]].</ref> Er tötet einerseits die Krankheitserreger, in dem sich das Protein an den Zellwand-Bestandteil ''Lipid II'' anheftet und damit verhindert, dass dieser in neue Bakterienwände eingebaut wird. Andererseits alarmiert und aktiviert er auch zugleich das [[Immunsystem]]. Plectasin zeigte sowohl [[in vitro]] als auch in einem [[In vivo|In-vivo]]-Maus-Infektionsmodell eine besonders hohe Wirksamkeit gegenüber [[Pneumokokken]]. Vorklinische Studien haben ebenfalls ergeben, dass [[multiresistent]]e Bakterien deutliche Schwierigkeiten hatten, gegen dieses Defensin eine Resistenz zu entwickeln.<ref>{{cite web|title=Plectasin NZ2114 - Novel Microbial Agent|url=http://www.drugdevelopment-technology.com/projects/plectasin/ |language=en |accessdate=2010-05-28|work=''drugdevelopment-technology.com''}}</ref> Die Forscher sehen daher in diesem Wirkstoff eine vielversprechende Leitsubstanz für neue Antibiotika.<ref name="T. Schneider et al." /><ref>D. Andes, W. Craig, L. A. Nielsen, H. H. Kristensen: ''In Vivo Pharmacodynamic Characterization of a Novel Plectasin Antibiotic, NZ2114, in a Murine Infection Model.'' In: ''Antimicrobial Agents and Chemotherapy.'' Band 53, 2009, S. 3003–3009, {{DOI|10.1128/AAC.01584-08}}. {{PMC|2704636}}.</ref>

In derzeitigen Forschungen versucht man, die Defensine als [[Antidot]] beispielsweise gegen das bakterielle [[Milzbrand|Anthrax]]-Toxin zu verwenden.

== Literatur ==
* {{cite journal |author=D. Yang, A. Biragyn, L. W. Kwak, J. J. Oppenheim |title=Mammalian defensins in immunity: more than just microbicidal |journal=[[Trends Immunol]]. |volume=Band 23 |issue=6 |pages=291–6 |year=2002 |month=June |pmid=12072367 |doi= |url=https://www-biology.ucsd.edu/classes/old.web.classes/bimm124.WI04/defensins.pdf |format=PDF |language=en}}

== Weblinks ==
{{Commonscat|Defensin|Defensine}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Immunologie]]
[[Kategorie:Porenbildendes Protein| Defensin]]
[[Kategorie:Proteingruppe]]

Defensine - Versionsgeschichte

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