Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tiefe Einblicke in die Steuerung von Proteinen

31.03.2011
Forscher am Proteom Centrum der Universität Tübingen identifizieren eine bisher unbekannte Form des Regulatorproteins Ubiquitin, die Entzündungsprozesse beeinflusst

Das kleine Protein trägt den Namen Ubiquitin, was zum Ausdruck bringt, dass es allgegenwärtig (ubiquitär) in den Zellen höherer Lebewesen vorkommt. Ubiquitin bindet an andere Proteine und beeinflusst deren Eigenschaften auf unterschiedlichste Weise.

Die Modifizierung von Proteinen durch Ubiquitin, die sogenannte Ubiquitinierung, deren Entdeckung im Jahr 2004 mit einem Nobelpreis ausgezeichnet wurde, ist für viele regulatorische Prozesse in der Zelle von größter Bedeutung. Ubiquitin kann zur Entstehung von Krankheiten beitragen, aber auch Fehler in der Proteinbildung korrigieren helfen. Es können sich Ketten von Ubiquitin-Molekülen bilden und mit einem Zielprotein verbinden. Man spricht dann von Polyubiquitinierung.

Eine neue Form dieser Polyubiquitinierung, die bei der Regulation von Entzündungsprozessen eine wichtige Rolle spielt, haben jetzt Forscher der Universität Tübingen nachgewiesen. Die Wissenschaftler des Proteom Centrums Tübingen (PCT) um dessen Leiter, Prof. Dr. Boris Macek, haben damit einen Beitrag zu einer großen internationalen Studie geleistet, über deren Ergebnisse die Fachzeitschrift „Nature“ heute (31. März 2011) online vorab berichtet.

Den Tübinger Befund beschreibt Boris Macek so: „Bisher waren zwei Hauptformen von Polyubiquitinierung bekannt. Nun ist es uns in Kooperation mit Prof. Ivan Dikic aus Frankfurt gelungen, eine neue Form von Polyubiquitin – das lineare Ubiquitin – nachzuweisen.“ Mit Hilfe der Massenspektrometrie, einer Methode, welche die Masse der ionisierten Moleküle (z.B. Proteine) messen kann, konnten die Forscher die winzigen Mengen dieses Polyubiquitins in der Zelle bestimmen. „Wir haben gezeigt, dass die endogene Menge dieser Modifikation ungefähr 30 mal niedriger ist als die Hauptformen von Ubiquitin. Zudem haben wir nachgewiesen, dass NEMO, ein wichtiges regulatorisches Protein des sogenannten NFKappaB-Signaltransduktionswegs, durch lineare Ubiquitinierung modifiziert wird.“

Thema der internationalen Studie war die Entstehung und Funktion linearer Ubiquitinierung. In der Studie wurde gezeigt, dass ein wichtiger Regulationsmechanismus der Zelle von dieser neuen Form von Ubiquitinierung reguliert wird. Der NFKappaB-Signaltransduktionsweg ist bei der Entstehung von Entzündungsprozessen von großer Bedeutung. Die neuen Erkenntnisse über dessen Regulierung können, so hoffen die Forscher, zur Entwicklung neuer Therapien führen.

„Das lineare Ubiquitin nachzuweisen war eine große Herausforderung, da die verschiedenen For-men von Ubiquitinierung sehr schwierig und eigentlich nur mittels Massenspektrometrie eindeutig voneinander zu unterscheiden sind“, sagt Dr. Mirita Franz-Wachtel, die ebenfalls an der Studie be-teiligt war. „Aufgrund der sehr kleinen intrazellulären Mengen dieser Modifikation wurden die emp-findlichsten Methoden und Geräte benötigt und eingesetzt. Glücklicherweise hat alles funktioniert, und wir konnten die biologischen Experimente von Ivan Dikic bestätigen.“

Das Proteom Centrum Tübingen wurde als Teil des Interfakultären Instituts für Zellbiologie (IFIZ) im Jahr 2003 von Prof. Dr. Alfred Nordheim gegründet. Leiter ist seit Dezember 2008 Dr. Boris Macek, Juniorprofessor für Quantitative Proteomik am Fachbereich Biologie der Universität Tübingen. Das PCT entwickelt und verwendet modernste Methoden im Bereich der quantitativen Massenspektro-metrie und Proteomik, der Lehre von der Gesamtheit der Proteine. Des Weiteren ermöglicht das PCT als Service-Einheit der Universität Tübingen Proteinanalysen als Dienstleistung für eine breite wissenschaftliche Gemeinschaft. Erst vor kurzem hat das PCT eine Förderung in Höhe von 720.000 Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Baden-Württemberg erhal-ten, um ein Massenspektrometer der neusten Generation anzuschaffen.

Die Studie: Fumiyo Ikeda, Yonathan Lissanu Deribe, Sigrid S. Skanland, Benjamin Stieglitz, Caroline Grabbe, Mirita Franz-Wachtel, Sjoerd J. L. van Wijk, Panchali Goswami, Vanja Nagy, Janos Terzic, Fuminori Tokunaga, Ariadne Androulidaki, Tomoko Nakagawa, Manolis Pasparakis, Kazuhiro Iwai, John P. Sundberg, Liliana Schaefer, Katrin Rittinger, Boris Macek und Ivan Dikic: SHARPIN forms a linear ubiquitin ligase complex regulating NF-kappaB activity and apoptosis. Nature, Online-Vorab-Veröffentlichung am 31. März 2011.

Kontakt:
Prof. Dr. Boris Macek
Universität Tübingen
Proteom Centrum Tübingen
Interfakultäres Institut für Zellbiologie
Telefon: +49 7071 29-70556
Telefax: +49 7071 29-5779
boris.macek[at]uni-tuebingen.de

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.proteom-centrum.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aufräumen? Nicht ohne Helfer
19.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Einzelne Rezeptoren auf der Arbeit
19.10.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Aufräumen? Nicht ohne Helfer

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie