Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Membranproteine künstlich hergestellt

10.06.2008
Bakterielle Produktionsmaschinerie im Reagenzglas imitiert/Selektive Markierung großer Proteine für NMR

Die Proteine in Zellmembranen gehören, trotz ihrer großen Bedeutung als Schnittstelle zwischen der Zelle und ihrer Umgebung, zu den bisher am wenigsten erforschten Eiweißen. Der Grund dafür ist eine umhüllende Schicht aus Fettmolekülen sowie ihre Unlöslichkeit in Wasser. Beides erschwert ihre Untersuchung mit den bisher gebräuchlichen biophysikalischen Methoden.

Insbesondere ist jedoch die Herstellung von Membranproteinen äußerst problematisch, denn man kann sie oft nicht, wie die wasserlöslichen Proteine, von Bakterien herstellen lassen. Biochemikern am Institut für Biophysikalische Chemie der Universität Frankfurt ist es nun gelungen, eine neue Methode zur Herstellung von Membranproteinen zu etablieren. Damit lassen sich die Eiweiße in genügend großen Mengen für eine Untersuchung herstellen. Die Frankfurter Forscher erwarten wichtige Impulse für die Pharmaforschung, denn etwa 60 Prozent aller Medikamente wirken auf Membranproteine.

Der Kern der Technik beruht auf dem Nachbau der bakteriellen Produktionsmaschinerie im Reagenzglas, wie die Forscher in den "Proceedings der National Academy of Sciences" berichten. Das als zellfreie Proteinsynthese bekannte Verfahren wurde bereits in den 1980er Jahren entwickelt, aber immer nur für wasserlösliche Eiweiße angewandt. Dr. Frank Bernhard vom Institut für Biophysikalische Chemie konnte nun zeigen, dass sich dieses Verfahren hervorragend zur Herstellung sehr vieler Membranproteine verwenden lässt.

... mehr zu:
»Membranprotein »Protein

Die Methode erlaubt aber auch zusätzlich ganz neue Wege bei der Ermittlung der dreidimensionalen Struktur von Membranproteinen zu gehen. So haben Biophysiker in den Arbeitsgruppen von Prof. Volker Dötsch (Institut für Biophysikalische Chemie, Principal Investigator des Exzellenzclusters Macromolecular Complexes) und Prof. Peter Güntert (Institut für Biophysikalische Chemie und Frankfurt Institute for Advanced Studies, FIAS) ein neues Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe auch größere Membranproteine zukünftig leichter untersucht werden können.

Diese Methode beruht darauf, bestimmte Bereiche der Proteine für die Untersuchung mittels kernmagnetischer Resonanzspektroskopie (NMR) selektiv sichtbar zu machen. Voraussetzung hierfür ist der Einbau bestimmter NMR-aktiver Isotope. Das neu entwickelte Verfahren nutzt die große Flexibilität der zellfreien Proteinsynthese aus, nur bestimmte Bausteine der Eiweiße mit diesen NMR-aktiven Isotopen zu markieren, den Rest aber unmarkiert zu lassen.

So lassen sich jetzt auch größere Membranproteine untersuchen, deren NMR Analyse bisher meist durch zu große Komplexität der Spektren behindert wurde. Mithilfe dieser Methode konnten nun erste Strukturinformationen eines Teils des Membranproteins Presenilin-1 erhalten werden, das eines der Schlüsseleiweiße bei der Entstehung der Alzheimerschen Krankheit ist. Weitere Anwendungen der entwickelten Technik auf die Strukturanalyse von zentralen Eiweißen aus dem menschlichen Herz-Kreislaufsystem werden derzeit am Institut für Biophysikalische Chemie erprobt.

Informationen
Prof. Volker Dötsch, Tel.: (069) 798-29631, vdoetsch@em.uni-frankfurt.de, Institut für Biophysikalische Chemie, Principal Investigator Exzellenzcluster Macromolecular Complexes, Campus Riedberg, Universität Frankfurt.

Die GOETHE-UNIVERSITÄT ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. Vor 94 Jahren von Frankfurter Bürgern gegründet, ist sie heute eine der zehn größten Universitäten Deutschlands. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Rund um das historische Poelzig-Ensemble im Frankfurter Westend entsteht derzeit für rund 600 Millionen Euro der schönste Campus Deutschlands. Mit 34 seit 2000 eingeworbenen Stiftungsprofessuren nimmt die GOETHE-UNI den deutschen Spitzenplatz ein. In drei Forschungsrankings des CHE in Folge und in der Exzellenzinitiative zeigt sich die GOETHE-UNI als eine der forschungsstärksten Hochschulen.

Herausgeber: Der Präsident
Abteilung Marketing und Kommunikation, Postfach 11 19 32,
60054 Frankfurt am Main
Redaktion: Dr. Anne Hardy, Referentin für Wissenschaftskommunikation
Telefon (069) 798 - 2 92 28, Telefax (069) 798 - 2 85 30

Dr. Anne Hardy | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-frankfurt.de
http://www.cef-mc.de
http://www.biophyschem.uni-frankfurt.de/AK_Doetsch

Weitere Berichte zu: Membranprotein Protein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie