Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erste 3D-Struktur neuer Proteinklasse aufgeklärt

08.10.2004


Strukturmodell des IIGP1: Zwei IIGP1 Proteinmoleküle lagern sich zusammen und bilden die Basis für den kooperativen Mechanismus der chemischen Spaltung des gebundenen Co-faktors (farbige Kugeln rechts unten und links unten verdeckt). Verschiedene Farben repräsentieren unterschiedliche Proteindomänen, Zylinder und Pfeile kennzeichnen die alpha- und beta-Substrukturen.


Ausschnittsvergrößerung aus dem aktiven Zentrum des Moleküls: Die Position und die intermolekularen Kontakte des Co-faktors - links in blau und schwarz der Guaninrest, in der Mitte der Zuckerrest rot und schwarz und rechts in grau und rot die Phosphatgruppen - tief eingebettet ins Katalysezentrum. Die umgebenden Aminosäure-Seitenketten sind mit einem Buchstaben/Ziffern-Code angegeben, auch ein Magnesium-Ion spielt eine wichtige Rolle.


Einblick in die Details der Immunantwort - RUB-Forscher untersuchen Resistenzfaktoren


Die erste Struktur einer neuen Proteinklasse (p47) hat ein Team von Chemikern, Genetikern und Strukturbiologen unter Beteiligung von Forschern der RUB-Fakultät für Chemie (Prof. Dr. Christian Herrmann) mit Hilfe der Röntgenkristallographie aufgeklärt. Wie die Forscher an Mäusen zeigen konnten, bildet der Organismus diese Proteine als Immunantwort auf den Befall durch Parasiten oder andere Erreger. Mit der nun publizierten molekularen Charakterisierung und dreidimensionalen Struktur eines dieser Proteine (IIGP1) sind erste Details des Wirkmechanismus erkennbar. Insbesondere Zusammenhänge zwischen der Bindung von Hilfssubstanzen (Co-faktoren) und strukturellen wie funktionellen Änderungen des Proteins werden deutlich. "Die Ergebnisse können in zukünftigen Studien genutzt werden, um weiteren Fragestellungen zur Funktionsweise und zu Wechselwirkungen mit anderen zellulären Partnern gezielt auf den Grund zu gehen", so Prof. Herrmann.

Protein dient der Abwehr von Erregern


Die neue Klasse anti-parasitärer Proteine wurde vor wenigen Jahren von einer Kölner Arbeitsgruppe identifiziert. Ihre Bildung in der Zelle wird durch das bei Infektionen ausgeschüttete Immunstimulans Interferon angeregt. Mit der Identifizierung und Beschreibung entscheidender Funktionselemente auf molekularer Ebene ist nun der erste Schritt zum Verständnis getan, wie genau diese Proteine in der lebenden Zelle zur Abwehr von Erregern beitragen. "Eine Besonderheit, die erkennbar wurde, ist das Wechselspiel von enzymatischer Aktivität, Co-faktorbindung und dadurch hervorgerufene Strukturveränderungen, die die Proteine anregen, sich selbst zu Aggregaten zusammenzubauen und vermutlich auch spezifische Interaktionen mit noch unbekannten Partnern zur Folge haben", erläutert Prof. Herrmann. Weitere Untersuchungen haben gezeigt, welche Aminosäuren im einzelnen für die Wechselwirkung, die Co-faktorbindung und -spaltung verantwortlich sind.

Rückschlüsse auf andere Mitglieder der Proteinfamilie

Zum Gelingen der Arbeit haben neben biophysikalischen und strukturellen Methoden auch bioinformatische Techniken und die Nutzung von Genom-Daten beigetragen. "Dadurch ist es uns vor allem gelungen, die hier gewonnenen Erkenntnisse auch für die Erforschung verwandter Proteine einzusetzen oder bestimmte Vorhersagen bezüglich ihrer Funktion und Struktur zu treffen", so Prof. Herrmann. Diese Ergebnisse bieten konkrete Anhaltspunkte, um in weiteren Studien die molekularen Wirkmechanismen dieser Proteinfamilie und ihre Wechselwirkungen mit zellulären oder parasitären Proteinen aufzuklären. Nicht zuletzt dürfe man sich von diesen und zukünftigen Ergebnissen auch Anwendungsmöglichkeiten und weitere Erkenntnisse für die Medizin erhoffen, so der Forscher.

Titelaufnahme: Ghosh et al., Molecular Cell 15, 727-739, September 2004

Weitere Informationen

Prof. Dr. Christian Herrmann, Physikalische Chemie I, Fakultät für Chemie der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, NC 6/76, Tel. 0234/32-24173, E-Mail: chr.herrmann@rub.de

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.rub.de

Weitere Berichte zu: Co-faktorbindung Protein Proteinklasse Wechselwirkung Zelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Erster Atemzug prägt Immunsystem nachhaltig
22.02.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

nachricht Wie Proteine zueinander finden
21.02.2017 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

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: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

Physikerinnen und Physiker diskutieren in Bremen über aktuelle Grenzen der Physik

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mehr Sicherheit für Flugzeuge

22.02.2017 | Messenachrichten

HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

22.02.2017 | Verkehr Logistik

Positronen als neues Werkzeug für die Forschung an Lithiumionen-Batterien: Löcher in der Elektrode

22.02.2017 | Energie und Elektrotechnik