Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Enzyme am Stoffwechsel-Fließband

04.12.2001


Eiweißstruktur für lebenswichtigen Stoffwechselschritt aufgeklärt - Ergebnisse liefern Ansätze für neue Antibiotika und Pflanzenschutzmittel


Struktur der Glutamyl-tRNA-Reduktase



Wissenschaftler der Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF) und der Technischen Universität Braunschweig haben die Struktur eines Enzyms aufgeklärt, das Schrittmacher bei der Bildung der lebenswichtigen Farbstoffe Häm und Chlorophyll in Bakterien und Pflanzen ist. Ohne diese Farbstoffe können grundlegende Stoffwechselvorgänge wie Atmung und Photosynthese nicht ablaufen. Im Fachmagazin "EMBO Journal" beschrieben die Wissenschaftler jetzt die Struktur des Eiweißes Glutamyl-tRNA-Reduktase. Mit diesen Ergebnissen lassen sich neue Ansätze für die Entwicklung von Antibiotika und Pflanzenschutzmitteln finden.



Eigenwillig ist die Arbeitsweise des Enzyms: Es entlässt das verarbeitete Stoffwechselprodukt nicht in die Zelle, sondern reicht es wie am Fließband unmittelbar einem weiteren Enzym zur Bearbeitung weiter. Wie ein Schrittmacher steht es dabei am Beginn der Farbstoffsynthese. Eine Besonderheit ist auch seine Struktur. Es besteht aus zwei gleichen Bausteinen, die V-förmig angeordnet sind. So kann das Enzym zwei Substratmoleküle gleichzeitig binden und verarbeiten. Anschließend gibt es sein Produkt direkt an das Folgeenzym weiter, das perfekt in die Struktur der Reduktase passt.


"Indem wir das Enzym bei seiner Arbeit hemmen, können wir gezielt Bakterien bekämpfen. Aber auch das Design umweltschonender Herbizide wird möglich", sagt Dr. Dirk Heinz, Leiter der Forschergruppe Struktur mikrobieller Pathogenitätsfaktoren an der GBF. "Menschen und Tiere besitzen dieses Enzym nicht, Wirkstoffe sind daher für sie ungefährlich." Professor Dieter Jahn, Leiter des Instituts für Mikrobiologie der TU Braunschweig, sieht eine weitere wirtschaftliche Bedeutung der neuen Erkenntnisse: "Das Enzym spielt bei der Synthese von Vitamin B12 eine zentrale Rolle. Die Industrie stellt das Vitamin mit Hilfe von Bakterien im großen Maßstab her. Wenn wir die Wirksamkeit der Glutamyl-tRNA-Reduktase steigern können, ist es möglich, B12 effizienter zu produzieren."

Die Aufklärung der Struktur der Glutamyl-tRNA-Reduktase erregt wegen ihrer vielfältigen Aspekte die Aufmerksamkeit der Wissenschaftlergemeinde. So wird das Fachmagazin "Science" in der Rubrik "Editors choice" auf diese Veröffentlichung hinweisen.

Der Titel der wissenschaftlichen Arbeit lautet: "V-shaped structure of glutamyl-tRNA reductase, the first enzyme of tRNA-dependent tetrapyrrole biosynthesis" Jürgen Moser, Wolf-Dieter Schubert, Viola Beier, Ingo Bringemeier, Dieter Jahn and Dirk Heinz. The EMBO Journal. Vol.20 No.23 pp.6583-6590.

Thomas Gazlig | idw

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften