Forschende des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig haben erstmals den zentralen Transportkanal für die schützende Bakterienkapsel auf atomarer Ebene dreidimensional abgebildet. Mithilfe der Kryoelektronenmikroskopie gelang es ihnen, den Wza-Wzc-Proteinkomplex sichtbar zu machen, der bei gramnegativen Bakterien die Zuckermoleküle vom Zellinneren nach außen transportiert.

Viele Bakterien, darunter zahlreiche Krankheitserreger, umgeben sich mit einer Kapsel aus Zuckermolekülen. Diese schützt vor Umwelteinflüssen wie Austrocknung und erschwert die Erkennung durch das menschliche Immunsystem. Der Wza-Wzc-Komplex bildet einen durchgängigen Kanal, der die beiden Membranen gramnegativer Bakterien durchspannt. Das Protein Wzc in der inneren Membran agiert als ringförmiges Oktamer und nimmt durch eine Suchbewegung Kontakt mit dem ebenfalls oktameren Protein Wza in der äußeren Membran auf. Gemeinsam mit der Wzy-Polymerase entsteht so ein Transportsystem, das die Zuckermoleküle polymerisiert und nach außen befördert.

Die Untersuchungen erfolgten am nicht pathogenen Laborstamm Escherichia coli K-12. Die Strukturaufnahmen zeigen detailliert, wie der Kanal entsteht und welche molekularen Komponenten am aktiven Transport beteiligt sind. Die Studie entstand in Kooperation mit dem Centre for Structural Systems Biology (CSSB) in Hamburg.

Die Forschenden erhoffen sich von den Ergebnissen neue Ansatzpunkte für Wirkstoffe, die die Kapselbildung hemmen oder verhindern könnten. Ohne diese Schutzhülle wären viele resistente Bakterien leichter durch das Immunsystem angreifbar. Vor dem Hintergrund zunehmender Antibiotikaresistenzen gewinnt dieser Ansatz an Bedeutung.

Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen. (Originalpublikation: Yuan et al., Nature Communications, 2026, DOI: 10.1038/s41467-026-69136-2)

Original paper:

Molecular insights into the capsular polysaccharide transporter Wza-Wzc complex | Nature Communications

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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