Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Proteine unter der Lupe

16.03.2005


Mit neuen Methoden der Kernresonanzspektroskopie kann die räumliche Struktur von Proteinen bestimmt werden



Proteine, die lebenswichtigen Eiweißbausteine der Organismen, sind lange kettenförmige Moleküle, die sich zu komplizierten dreidimensionalen Gebilden falten. Diese genau festgelegte Struktur ist Voraussetzung dafür, dass ein Protein seine hochspezialisierte Aufgabe im Organismus ausführen kann. Umgekehrt lassen sich Rückschlüsse auf die Funktion eines Proteins ziehen, wenn man seine räumliche Struktur kennt.



Die Strukturaufklärung von Proteinen gestaltet sich schon wegen der Größe der Moleküle äußerst schwierig. Die zuverlässigste Methode ist bisher die Röntgenkristallographie, bei der anhand der Beugung von Röntgenstrahlen an Proteinkristallen die Lagen der Atome im Molekül bestimmt werden. Die dafür benötigten hoch geordneten Kristalle sind häufig nur schwierig zu erhalten. Außerdem liegen viele Proteine in ihrer natürlichen Umgebung in gelöster Form vor. Die Struktur im Kristall kann sich also unter Umständen erheblich von der physiologisch relevanten Struktur des gelösten Proteins unterscheiden.

Ein weiteres Problem stellen Proteine dar, die unter physiologischen Bedingungen zwar feste Aggregate mit teilweise geordneten Bereichen bilden. Diese sind aber nicht regelmäßig genug für eine exakte röntgenkristallographische Analyse. Hier könnte möglicherweise künftig die hochauflösende Festkörper-NMR-Spektroskopie (NMR -- Nuclear Magnetic Resonance - magnetische Kernresonanz) zum Einsatz kommen. Bei der Kernresonanzspektroskopie werden die Atomabstände im Molekül anhand ihrer magnetischen Wechselwirkungen berechnet.

Ein Team von Wissenschaftlern um B. Meier aus Zürich hat nun erstmals diese Methode verwendet, um die Struktur eines Prionproteins aus dem Pilz Podospora anserina zu bestimmen. Prionproteine kommen in zwei verschiedenen Formen vor, einer löslichen und einer durch eine Umfaltung der Proteinkette daraus hervorgehenden unlöslichen Amyloidform. Die Festkörper-NMR-Spektren dieser Amyloid-Fasern zeigen, dass etwa zwei Drittel des Proteins eine regelmäßige geordnete Struktur einnehmen, während das restliche Drittel völlig ungeordnet vorliegt. Die geordneten und die ungeordneten Teile können jeweils unterschiedlichen Bereichen des Proteinmmoleküls zugeordnet werden. Zur Zeit sind die Wissenschaftler noch mit der exakten rechnerischen Auswertung der Strukturinformation beschäftigt.

Prionen kommen auch beim Menschen und anderen Säugetieren vor. Die Ablagerung von faserförmigen Amyloidproteinen im Gehirn ist der Auslöser der Prionkrankheiten Scrapie und BSE bei Schaf und Rind oder der Alzheimerschen Demenz und des Creutzfeld-Jakob-Syndroms beim Menschen.

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.angewandte.de

Weitere Berichte zu: Kernresonanzspektroskopie Lupe Molekül Organismus Protein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie