Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Momentaufnahme: Grazer ForscherInnen konnten erstmals Fettspaltung in flagranti abbilden

28.10.2013
Ein wichtiger Schritt in der Erforschung des Fettstoffwechsels ist Grazer ForscherInnen gelungen.

Das Team um Ass.-Prof. Dr. Monika Oberer vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Karl-Franzens-Universität Graz konnte erstmals zeigen, wie das Enzym Monoglyzerid-Lipase (MGL) an das Lipid Monoglyzerid bindet, um die Fettspaltung auszulösen.


Oberfläche der Monoglyzerid-Lipase (MGL) mit der Monoglyzerid-ähnlichen Substanz in der Bindetasche: Die MGL nimmt den Fettsäurerest des Monoglyzerids in einer Vertiefung auf.

IMB/Uni Graz

Mittels Röntgenkristallstruktur-Analyse konnten sie den atomaren Aufbau der MGL im Moment des Andockens dreidimensional abbilden. Die Forschungsergebnisse, die kürzlich im renommierten Journal of Biological Chemistry veröffentlicht wurden, tragen dazu bei, Fettstoffwechsel-Störungen oder neurodegenerative Erkrankungen besser zu verstehen.

Damit Fett im Körper abgebaut werden kann, sind verschiedene Enzyme nötig. Eines ist die Monoglyzerid-Lipase (MGL). Sie dockt an das Lipid Monogyzerid (MG) an und spaltet es in eine freie Fettsäure und ein kleines Molekül namens Glyzerin auf. Außerdem beeinflusst sie im Gehirn das Schmerzempfinden, und eine gesteigerte MGL-Aktivität spielt bei der Entstehung von Krebs eine Rolle. Damit ist die Erforschung der MGL auch für die Pharmaindustrie von großem Interesse.

2012 hatte Monika Oberer mit ihrer Arbeitsgruppe erstmals die dreidimensionale Kristallstruktur der MGL publiziert. Was die ForscherInnen damals noch nicht wussten: Wie bindet die MGL an das Monoglyzerid, um die Fettspaltung auszulösen und welche Aminosäuren sind an diesem Vorgang beteiligt? Diese Fragen konnten nun geklärt werden.
Schlüssel und Schloss
„Da die Fettspaltung im Moment des Andockens passiert und sich dieser Augenblick nicht festhalten lässt, verwendeten wir für unsere Untersuchungen eine Monoglyzerid-ähnliche Substanz, die an die MGL bindet, aber nicht gespalten werden kann“, erklärt Monika Oberer. Hergestellt wurde diese Substanz von Teams um Assoz. Prof. Dr. Ruth Birner-Grünberger von der Med Uni Graz und Univ.-Prof. Dr. Rolf Breinbauer von der TU Graz. So konnten die ForscherInnen den Moment des Andockens gewissermaßen „einfrieren“, die Bindung mittels Röntgenkristallstrukturanalyse untersuchen und dreidimensional abbilden.

„Dort, wo das Monoglyzerid andockt, weist die MGL eine Vertiefung auf, in die sie das Monoglyzerid aufnimmt, wie ein Schloss den Schlüssel“, fasst Monika Oberer zusammen. Dabei entdeckten die WissenschafterInnen ein weiteres interessantes Detail: „Wir haben in der Bindungsregion der MGL sowohl offene als auch geschlossene Strukturen gesehen und herausgefunden, dass für diese Strukturveränderungen die Aminosäure Isoleucin verantwortlich ist“, berichtet die Forscherin. Ist die Struktur geschlossen, bietet sie genau nur einem Fettsäurerest Platz.

„Das ist mit hoher Wahrscheinlichkeit auch die Erklärung dafür, warum ausschließlich Monoglyzeride – sie haben nur einen Fettsäurerest – an die MGL binden“, freut sich Monika Oberer, noch eine bis dato offene Frage beantworten zu können.

Als Modellsystem für ihre Forschungen dienten den StrukturbiologInnen der Uni Graz Bakterien. Wie frühere Untersuchungen gezeigt haben, weisen die bakterielle und die humane MGL hohe strukturelle Ähnlichkeiten auf, so dass die gewonnenen Erkenntnisse auch die Wirkungsweise der Monoglyzerid-Lipase beim Menschen erklären können.

Die Publikation basiert auf der erfolgreichen Zusammenarbeit von Karl-Franzens-Universität, Medizinischer Universität und TU Graz, unter dem Dach der gemeinsamen Forschungsinitiative BioTechMed-Graz und der Kooperation NAWI Graz. Gefördert wurden die Arbeiten vom Österreichischen Wissenschaftsfonds FWF.

Kontakt:
Ass.-Prof. Dr. Monika Oberer
Institut für Molekulare Biowissenschaften der Karl-Franzens-Universität Graz
Tel.: +43 (0)316/380-5483
E-Mail: m.oberer@uni-graz.at
Publikation:
Srinivasan Rengachari, Philipp Aschauer, Matthias Schittmayer, Nicole Mayer, Karl Gruber, Rolf Breinbauer, Ruth Birner-Gruenberger, Ingrid Dreveny and Monika Oberer: Conformational plasticity and ligand binding of bacterial monoacylglycerol lipase

The Journal of Biological Chemistry, Vol. 288, Issue 43, 31093-31104, October 25, 2013

Weitere Informationen:
http://www.jbc.org/content/288/43/31093.abstract
- Publikation im JBC

Gudrun Pichler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-graz.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt
22.05.2018 | Technische Universität München

nachricht Designerzellen: Künstliches Enzym kann Genschalter betätigen
22.05.2018 | Universität Basel

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: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Im Focus: LZH showcases laser material processing of tomorrow at the LASYS 2018

At the LASYS 2018, from June 5th to 7th, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) will be showcasing processes for the laser material processing of tomorrow in hall 4 at stand 4E75. With blown bomb shells the LZH will present first results of a research project on civil security.

At this year's LASYS, the LZH will exhibit light-based processes such as cutting, welding, ablation and structuring as well as additive manufacturing for...

Im Focus: Kosmische Ravioli und Spätzle

Die inneren Monde des Saturns sehen aus wie riesige Ravioli und Spätzle. Das enthüllten Bilder der Raumsonde Cassini. Nun konnten Forscher der Universität Bern erstmals zeigen, wie diese Monde entstanden sind. Die eigenartigen Formen sind eine natürliche Folge von Zusammenstössen zwischen kleinen Monden ähnlicher Grösse, wie Computersimulationen demonstrieren.

Als Martin Rubin, Astrophysiker an der Universität Bern, die Bilder der Saturnmonde Pan und Atlas im Internet sah, war er verblüfft. Die Nahaufnahmen der...

Im Focus: Self-illuminating pixels for a new display generation

There are videos on the internet that can make one marvel at technology. For example, a smartphone is casually bent around the arm or a thin-film display is rolled in all directions and with almost every diameter. From the user's point of view, this looks fantastic. From a professional point of view, however, the question arises: Is that already possible?

At Display Week 2018, scientists from the Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP will be demonstrating today’s technological possibilities and...

Im Focus: Raumschrott im Fokus

Das Astronomische Institut der Universität Bern (AIUB) hat sein Observatorium in Zimmerwald um zwei zusätzliche Kuppelbauten erweitert sowie eine Kuppel erneuert. Damit stehen nun sechs vollautomatisierte Teleskope zur Himmelsüberwachung zur Verfügung – insbesondere zur Detektion und Katalogisierung von Raumschrott. Unter dem Namen «Swiss Optical Ground Station and Geodynamics Observatory» erhält die Forschungsstation damit eine noch grössere internationale Bedeutung.

Am Nachmittag des 10. Februars 2009 stiess über Sibirien in einer Höhe von rund 800 Kilometern der aktive Telefoniesatellit Iridium 33 mit dem ausgedienten...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

22.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Mikroskopie der Zukunft

22.05.2018 | Medizintechnik

Designerzellen: Künstliches Enzym kann Genschalter betätigen

22.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics