Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Proteine Elektronen transportieren

13.07.2005


Die Arbeitsgruppe von Prof. Markus Grütter der Universität Zürich konnte in Zusammenarbeit mit Forschern der Gruppe von Prof. Rudi Glockshuber von der ETH Zürich die atomare Struktur zweier Eiweisse bestimmen, deren Komplex eine wichtige Rolle in der Energiegewinnung ohne Sauerstoff des Bakteriums Escherichia coli spielt. Das bessere Verständnis der Energiegewinnung von Bakterien ist eine Voraussetzung, um krankheitserregende Bakterien besser bekämpfen zu können. Die Resultate sind in der amerikanischen Wissenschaftszeitschrift Structure (Volume 13, Issue 7, 2005) publiziert worden. Das Projekt fand im Rahmen des nationalen Forschungsschwerpunktes Strukturbiologie statt.


Die Abbildung zeigt den Protein-Protein-Komplex zwischen DsbD (in roter Farbe; rechts) und CcmG (in grau).



Forschungsarbeiten, welche Interaktionen zwischen Proteinen untersuchen und die strukturbiologische Aufklärung von atomaren Proteinstrukturen werden immer wichtiger. Anhand der Strukturen von Protein-Protein-Komplexen können Rückschlüsse auf Stoffwechselwege und andere zelluläre Prozesse gezogen und das Verständnis für Lebensvorgänge erweitert werden.



Ein lebenswichtiger Prozess

Die Forschungsteams um Markus Grütter und Rudi Glockshuber befassen sich mit Proteinen, die für die Energiegewinnung ohne Sauerstoff des Bakteriums Escherichia coli wichtig sind. Dieser Prozess ist so interessant für die Forscher, weil er in allen Lebewesen zent-ral für die Energiegewinnung und somit grundlegend für das Leben ist. Konkret geht es um die Frage, wie Elektronen von Protein zu Protein übertragen werden, um letztlich das für die Atmungskette wichtige Protein Cytochrom c funktionsbereit zu machen. Untersucht haben die Forscher die Proteine DsbD und CcmG. Deren Zusammenwirken bei der Reifung von Cytochrom c war bisher umstritten.

Erst das Zusammenspiel von DsbD und CcmG bringt Elektronen in Fluss

Durch biochemische Experimente konnte gezeigt werden, dass beide Proteine DsbD und CcmG für diesen Prozess nötig sind. Die atomare Struktur beweist, dass die beiden Eiweisse einen Komplex bilden, also direkt miteinander interagieren, um ihre Funktion wahrzunehmen. Dabei werden Elektronen von DsbD auf CcmG übertragen. In weiteren Schritten überträgt CcmG diese Elektronen via andere Proteine (CcmH) auf Cytochrom c zu dessen Aktivierung.

Die Flexibilität von DsbD erlaubt vielseitige Interaktionen

Die Analyse der Kontaktfläche zwischen den beiden Proteinen DsbD und CcmG brachte zudem neue Erkenntisse über die Mechanismen, welche für die Übertragung von Elektronen von DsbD auf andere Proteine notwendig sind. Es zeigte sich, dass DsbD strukturell so flexibel ist, dass es mit Proteinen ganz unterschiedlicher Stoffwechselwege interagieren kann. So konnten die Forscher schon in einer früheren Arbeit die Interaktion von DsbD mit dem Protein DsbC zeigen, wo es um etwas ganz anderes, nämlich die Repartur falsch gefalteter Protein geht. Die neusten Ergebnisse der Forscher sind deshalb von grundlegender Bedeutung für das Verständnis des Elektronentransports und für die Art wie Proteine miteinander interagieren.

Die Forschungsgruppen von Prof. Dr. Markus G. Grütter (Universität Zürich) und Prof. Dr. Rudi Glockshu-ber (ETH Zürich) sind Mitglieder des NCCR Strukturbiologie. Der NCCR Strukturbiologie ist eines von 14 Schwerpunktsprogrammen des Schweizerischen Nationalfonds. Im Zentrum steht die Aufklärung von Proteinstrukturen und deren Funktion. Dem Programm angeschlossen sind an die 200 Forschende der Universitäten Zürich und Basel, der ETH Zürich, des Paul Scherrer Instituts und der Universität Lausanne. Unterstützt wird das Programm vom Nationalfonds, der Universität Zürich und der ETH Zürich.

Beat Müller | idw
Weitere Informationen:
http://www.structuralbiology.unizh.ch.

Weitere Berichte zu: Bakterium CcmG DsbD ETH Elektron Energiegewinnung 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