Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Protein-Modifikationen gezielt manipulieren

11.03.2013
Die Aktivität von Proteinen ist streng reguliert – falsche oder mangelnde Proteinregulierung kann zu unkontrolliertem Wachstum und somit zu Krebs oder chronischen Entzündungen führen.

Veterinärbiochemiker der Universität Zürich haben Enzyme identifiziert, welche die Aktivität medizinisch wichtiger Proteine regulieren können. Ihre Entdeckung ermöglicht es, diese Proteine gezielter zu manipulieren, womit sich neue Behandlungsmethoden für Entzündungen und Krebs auftun.

Für einen gesunden Organismus ist es entscheidend, dass Proteine zum richtigen Zeitpunkt aktiv oder inaktiv sind. Die entsprechende Regulierung basiert auf einer chemischen Modifikation der Proteinstruktur: Enzyme fügen kleine Moleküle an bestimmten Stellen eines Proteins an oder entfernen sie, wodurch das Protein aktiviert oder deaktiviert wird. Veterinärbiochemiker der Universität Zürich haben nun entdeckt, wie die Inaktivierung eines für die Medizin wichtigen Proteins rückgängig gemacht werden kann.

Neue Gruppe von ADP-Ribosylhydrolasen identifiziert

Eine wichtige Protein-Modifikation ist die so genannte ADP-Ribosylierung. Diese ist bei bestimmten Typen von Brustkrebs, zellulären Stressreaktionen und bei der Genregulation wichtig. Hierbei heften sogenannte ADP-Ribosyltransferasen das Molekül ADP-Ribose an Proteine und ändern dadurch deren Funktion. In den letzten Jahren wurden viele ADP-Ribosyltransferasen entdeckt, die einzelne oder mehrere ADP-Ribosen auf verschiedene Proteine übertragen können. Enzyme hingegen, die diese Ribosen wieder entfernen können, sind weniger bekannt.

Eine neue Gruppe solcher Enzyme, sogenannte ADP-Ribosylhydrolasen, haben nun die Forschenden um Prof. Michael Hottiger identifiziert. Sie stellten fest, dass für die Entfernung der ADP-Ribosen eine sogenannte Makrodomäne verantwortlich ist. Bei menschlichen Proteinen aber auch bereits beim Archäbakterium Archaeoglobus fulgidus erfolgt die Entfernung von ADP-Ribosen über Makrodomänen. «Wir nehmen deshalb an, dass die Aufhebung der Modifikation bei verschiedenen Spezies ähnlich abläuft», erläutert Michael Hottiger.

Biomedizinisch relevant: Inaktivierung des modifizierten Enzyms GSK3β

Die Forschenden belegen zudem, dass ADP-Ribosylhydrolasen auch die ADP-Ribose des intensiv erforschten Enzyms GSK3β entfernen können. GSK3β reguliert die Synthese von Speicherstoffen und ist beim Verlauf verschiedener Krankheiten bedeutsam. Die ADP-Ribosylierung inaktiviert GSK3β, was durch die neu identifizierten Enzyme wieder rückgängig gemacht werden kann. «Unsere Entdeckung ermöglicht es, die ADP-Ribose-Modifikation gezielt zu manipulieren und zu testen, sowie neue Behandlungsmethoden für Krankheiten wie Entzündungen oder Krebs zu entwickeln», schliesst Michael Hottiger.

Literatur:

Florian Rosenthal, Karla L.H. Feijs, Emilie Frugier, Mario Bonalli, Alexandra H. Forst, Ralph Imhof, Hans C. Winkler, David Fischer, Amedeo Caflisch, Paul O. Hassa, Bernhard Lüscher and Michael Hottiger. Macrodomain-containing proteins are novel mono-ADP-ribosylhydrolases. Nature Structural & Molecular Biology. 10. März, 2013. Doi 10.1038/nsmb.2521

Kontakt:

Prof. Michael O. Hottiger
Institut für Veterinärbiochemie und Molekularbiologie
Universität Zürich
Tel. +41 44 635 54 74
E-Mail: hottiger@vetbio.uzh.ch

Beat Müller | Universität Zürich
Weitere Informationen:
http://www.uzh.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität
25.04.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Wehrhaft gegen aggressiven Sauerstoff - Metalloxid-Nickelschaum-Elektroden in der Wasseraufspaltung
25.04.2017 | Universität Ulm

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: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen