Add-ons: Was Computerprogramme und Proteine gemeinsam haben

Proteininterfaces (blau & rot) erfüllen viele Aufgaben. Die Ansprüche bedingen deren. Add-ons sind funktionsneutrale Interfaceelemente. Sie sorgen aber für spezifische Interaktionen (rechts). Grafik: Dr. Maximilian Plach - Zur ausschließlichen Verwendung im Rahmen der Berichterstattung zu dieser Pressemitteilung.

Die Ergebnisse der Wissenschaftler um Dr. Maximilian Plach, Prof. Dr. Rainer Merkl und Prof. Dr. Reinhard Sterner vom Institut für Biophysik und physikalische Biochemie und ihrer Kooperationspartner an der Ohio State University in den USA wurden jüngst in der renommierten Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)“ veröffentlicht.

Die Schnittstelle für die Interaktion von Nutzern mit einem Computerprogramm wird Interface genannt. Genauso heißt der Bereich der Proteinoberfläche, der für die Wechselwirkung mit anderen Proteinen verantwortlich ist. Aufgrund ihrer Funktion und einer gemeinsamen Evolutionsgeschichte sind viele dieser Proteinoberflächen sehr ähnlich aufgebaut.

Es konnten sich kaum Strukturelemente entwickeln, die den Interfaces zusätzlich Spezifität verleihen. Die Regensburger Forscher konnten nun Interfaceelemente identifizieren, die nur in manchen Proteinen vorhanden sind und in anderen, verwandten und strukturell ähnlichen Proteinen fehlen.

Diese Teilstrukturen werden daher als „interface add-ons“ bezeichnet. Sie erhöhen, ähnlich wie die add-ons eines Webbrowsers oder zusätzliche Elemente eines Schlüsselbartes, die Spezifität bestimmter Interaktionen und schließen unerwünschte aus.

Der Nachweis, dass interface add-ons in einer großen Anzahl von Proteinkomplexen die Bindungsspezifität determinieren, erforderte die bioinformatische Analyse von mehr als 15.000 Genomen, mehr als 1.700 dreidimensionalen Proteinstrukturen, sowie umfassende biochemische Studien.

Ein Beispiel für die Wirkung von interface add-ons ist Folgendes: Bakterien greifen für die Biosynthese von Tryptophan und Folsäure häufig auf Proteine mit ähnlichen Interfaces zurück. Die Anwesenheit von interface add-ons verhindert deren unerwünschtes Zusammenwirken. Daher besitzen Bakterien, deren Komplexe kein interface add-on aufweisen, einen Wachstumsnachteil gegenüber ihren besser angepassten Konkurrenten.

Download zum Artikel unter: http://www.pnas.org/content/early/2017/09/12/1707335114.abstract

Ansprechpartner für Medienvertreter:
Prof. Dr. Reinhard Sterner
Universität Regensburg
Lehrstuhl für Biochemie II
Tel.: 0941 943-3015
Reinhard.Sterner@biologie.uni-regensburg.de

Prof. Dr. Rainer Merkl
Universität Regensburg
Lehrstuhl für Biochemie II
Tel.: 0941 943-3086
Rainer.Merkl@biologie.uni-regensburg.de

http://www.pnas.org/content/early/2017/09/12/1707335114.abstract

Media Contact

Petra Riedl idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Informationen:

http://www.uni-regensburg.de/

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Anti-Aging-Medikament Rapamycin

…verbessert Immunfunktion dank Endolysosomen. Schutz vor Zunahme entzündungsfördernder Faktoren im Alter. Rapamycin gilt als vielversprechendes Anti-Aging-Medikament, das die Gesundheit im Alter verbessert und den altersbedingten Rückgang der Immunfunktion mildert. Eine…

Textile Innovationen für die ambulante Gesundheitsversorgung

Therapiewissenschaftler*innen der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) untersuchen den Einsatz von Zukunftstechnologien für ein gelingendes Altern. In einem neuen Projekt mit Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)…

Mit künstlicher Intelligenz die Kernspin-Bildgebung beschleunigen

Heidelberger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickelten mit nationalen und internationalen Kooperationspartnern einen Algorithmus für die Magnetresonanztomographie (MRT), der aus deutlich weniger Daten als bisher hochwertige Bilder erstellen kann. Das könnte die…

Partner & Förderer