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 Der erste Blick auf ein einzelnes Protein
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart

nachricht Unterschiedliche Rekombinationsraten halten besonders egoistische Gene im Zaum
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön

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: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der erste Blick auf ein einzelnes Protein

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das menschliche Hirn wächst länger und funktionsspezifischer als gedacht

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zur Sicherheit: Rettungsautos unterbrechen Radio

18.01.2017 | Verkehr Logistik