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The DCD-1L complex opens tiny channels through the bacterial outer membrane
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DCD-1L-Komplex bildet winzige Kanäle durch die Bakterienhülle
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Maren Paulmann, Thomas Arnold, Dirk Linke, Suat Özdirekcan, Annika Kopp, Thomas Gutsmann, Hubert Kalbacher, Ines Wanke, Verena J. Schuenemann, Michael Habeck, Jochen Bürck, Anne S. Ulrich, Birgit Schittek: Structure-activity analysis oft the dermcidin-derived peptide DCD-1L, an anionic antimicrobial peptide present in human sweat.
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Maren Paulmann, Thomas Arnold, Dirk Linke, Suat Özdirekcan, Annika Kopp, Thomas Gutsmann, Hubert Kalbacher, Ines Wanke, Verena J. Schuenemann, Michael Habeck, Jochen Bürck, Anne S. Ulrich, Birgit Schittek: Structure-activity analysis oft the dermcidin-derived peptide DCD-1L, an anionic antimicrobial peptide present in human sweat. The Journal of Biological Chemistry, Band 287, Ausgabe 11, 8434-8443, 9. März 2012.
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Natural antibiotics produced by the human body, such as dermcidin-derived DCD-1L, may also play a role in the development of atopic dermatitis. Patients suffering from this skin disease show an increased susceptibility to skin infections.
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Körpereigene Antibiotika wie DCD-1L aus Dermcidin werden auch im Zusammenhang mit der Hauterkrankung Neurodermitis erforscht. Diese Patienten leiden unter vermehrt auftretenden Hautinfektionen. Interessanterweise fanden sich bei diesen Patienten geringere Mengen an DCD-1L und verwandten Stoffen aus Dermcidin im Schweiß als bei Gesunden.
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Natural antibiotics produced by the human body, such as dermcidin-derived DCD-1L, may also play a role in the development of atopic dermatitis. Patients suffering from this skin disease show an increased susceptibility to skin infections.
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Körpereigene Antibiotika wie DCD-1L aus Dermcidin werden auch im Zusammenhang mit der Hauterkrankung Neurodermitis erforscht. Diese Patienten leiden unter vermehrt auftretenden Hautinfektionen. Interessanterweise fanden sich bei diesen Patienten geringere Mengen an DCD-1L und verwandten Stoffen aus Dermcidin im Schweiß als bei Gesunden.
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Two previously published findings suggested that dermcidin acts in a fundamentally different way: First, DCD-1L, the active component produced by cleavage of dermcidin on the skin, is negatively charged.
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Es ist an sich nicht ungewöhnlich, dass antibiotische Stoffe Mikroorganismen durch die Bildung von Poren in der äußeren Hülle töten. Viele der bekannten natürlichen Antibiotika auf der Körperoberfläche tragen eine positive Ladung und können sich besonders gut an die überwiegend negativ geladene Hüllmembran der Bakterien anlagern. Sie bilden dort Kanäle und zersetzen die Membran, schnell tritt der Tod der Bakterienzelle ein. Bei Dermcidin hatten Forscher bisher vermutet, dass der Wirkmechanismus prinzipiell anders aussehen müsste. Dermcidin wird auf der Haut gespalten und der aktive Bestandteil, DCD-1L genannt, ist insgesamt negativ geladen. Außerdem sterben die angegriffenen Bakterien langsam, sie können sogar noch Notfallprogramme in Gang setzen.
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Two previously published findings suggested that dermcidin acts in a fundamentally different way: First, DCD-1L, the active component produced by cleavage of dermcidin on the skin, is negatively charged.
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Es ist an sich nicht ungewöhnlich, dass antibiotische Stoffe Mikroorganismen durch die Bildung von Poren in der äußeren Hülle töten. Viele der bekannten natürlichen Antibiotika auf der Körperoberfläche tragen eine positive Ladung und können sich besonders gut an die überwiegend negativ geladene Hüllmembran der Bakterien anlagern. Sie bilden dort Kanäle und zersetzen die Membran, schnell tritt der Tod der Bakterienzelle ein. Bei Dermcidin hatten Forscher bisher vermutet, dass der Wirkmechanismus prinzipiell anders aussehen müsste. Dermcidin wird auf der Haut gespalten und der aktive Bestandteil, DCD-1L genannt, ist insgesamt negativ geladen. Außerdem sterben die angegriffenen Bakterien langsam, sie können sogar noch Notfallprogramme in Gang setzen.
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While previous experiments based on electron microscopy and special labeling did not provide any evidence for pore formation by DCD-1L, novel highly sensitive measurements of electric currents through synthetic membranes treated with the antibiotic showed very slow leakage of charged particles.
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Der Ablauf könnte den Ergebnissen der Forscher zufolge so aussehen: Das insgesamt negativ geladene DCD-1L-Molekül hat ein positiv geladenes Ende, das zur Anheftung an die Bakterienmembran ausreicht. Durch die Wechselwirkung mit der Membran im stark sauren und salzigen Schweißmilieu nimmt das bis dahin unstrukturierte DCD-1L eine Schraubenform an, und es können sich mehrere DCD-1L-Moleküle spontan zusammenlagern. Stabilisiert durch positiv geladene Zinkionen, die vermehrt im Schweiß vorkommen, bildet der DCD-1L-Komplex winzige Kanäle durch die Bakterienhülle. Sie sind so schmal, dass einzelne geladene Teilchen gerade hindurchpassen. Doch mit der Zeit bricht durch den Ladungsausgleich das Spannungsgefälle zwischen dem Innern des Bakteriums und der Umgebung zusammen, das die Grundlage für lebenswichtige Transport- und Stoffwechselprozesse bildet. Die Bakterienzelle stirbt.
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Der Ablauf könnte den Ergebnissen der Forscher zufolge so aussehen: Das insgesamt negativ geladene DCD-1L-Molekül hat ein positiv geladenes Ende, das zur Anheftung an die Bakterienmembran ausreicht. Durch die Wechselwirkung mit der Membran im stark sauren und salzigen Schweißmilieu nimmt das bis dahin unstrukturierte DCD-1L eine Schraubenform an, und es können sich mehrere DCD-1L-Moleküle spontan zusammenlagern. Stabilisiert durch positiv geladene Zinkionen, die vermehrt im Schweiß vorkommen, bildet der DCD-1L-Komplex winzige Kanäle durch die Bakterienhülle. Sie sind so schmal, dass einzelne geladene Teilchen gerade hindurchpassen. Doch mit der Zeit bricht durch den Ladungsausgleich das Spannungsgefälle zwischen dem Innern des Bakteriums und der Umgebung zusammen, das die Grundlage für lebenswichtige Transport- und Stoffwechselprozesse bildet. Die Bakterienzelle stirbt.
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Der Ablauf könnte den Ergebnissen der Forscher zufolge so aussehen: Das insgesamt negativ geladene DCD-1L-Molekül hat ein positiv geladenes Ende, das zur Anheftung an die Bakterienmembran ausreicht. Durch die Wechselwirkung mit der Membran im stark sauren und salzigen Schweißmilieu nimmt das bis dahin unstrukturierte DCD-1L eine Schraubenform an, und es können sich mehrere DCD-1L-Moleküle spontan zusammenlagern. Stabilisiert durch positiv geladene Zinkionen, die vermehrt im Schweiß vorkommen, bildet der DCD-1L-Komplex winzige Kanäle durch die Bakterienhülle. Sie sind so schmal, dass einzelne geladene Teilchen gerade hindurchpassen. Doch mit der Zeit bricht durch den Ladungsausgleich das Spannungsgefälle zwischen dem Innern des Bakteriums und der Umgebung zusammen, das die Grundlage für lebenswichtige Transport- und Stoffwechselprozesse bildet. Die Bakterienzelle stirbt.
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Der Ablauf könnte den Ergebnissen der Forscher zufolge so aussehen: Das insgesamt negativ geladene DCD-1L-Molekül hat ein positiv geladenes Ende, das zur Anheftung an die Bakterienmembran ausreicht. Durch die Wechselwirkung mit der Membran im stark sauren und salzigen Schweißmilieu nimmt das bis dahin unstrukturierte DCD-1L eine Schraubenform an, und es können sich mehrere DCD-1L-Moleküle spontan zusammenlagern. Stabilisiert durch positiv geladene Zinkionen, die vermehrt im Schweiß vorkommen, bildet der DCD-1L-Komplex winzige Kanäle durch die Bakterienhülle. Sie sind so schmal, dass einzelne geladene Teilchen gerade hindurchpassen. Doch mit der Zeit bricht durch den Ladungsausgleich das Spannungsgefälle zwischen dem Innern des Bakteriums und der Umgebung zusammen, das die Grundlage für lebenswichtige Transport- und Stoffwechselprozesse bildet. Die Bakterienzelle stirbt.