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 Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark
25.07.2017 | Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin der Universität Würzburg

nachricht Welcher Scotch ist es?
25.07.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

IT-Experten entdecken Chancen für den Channel-Markt

25.07.2017 | Unternehmensmeldung

Erst hot dann Schrott! – Elektronik-Überhitzung effektiv vorbeugen

25.07.2017 | Seminare Workshops

Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark

25.07.2017 | Biowissenschaften Chemie