Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Analyse komplexer Proteininteraktionen

12.06.2017

Heidelberger Wissenschaftler entwickeln einen neuen Ansatz zur Überprüfung funktionaler Proteinkomplexe

Die Zusammensetzung bestimmter funktionaler Proteinkomplexe kann künftig mit beispielloser Auflösung in ihrer Zellumgebung analysiert werden. Möglich wird dies durch eine neue Untersuchungsmethode, die das Team von Nachwuchsgruppenleiter Dr. Julien Béthune am Biochemie-Zentrum der Universität Heidelberg entwickelt hat.


Bild: Isabel M. Schopp, Biochemie-Zentrum der Universität Heidelberg

Menschliche Zellen exprimieren zwei interagierende Proteine (in grün und blau), aufgenommen mit Konfokalmikroskopie. Die „split-BioID“-Methode markiert zusätzliche Proteine, die zu demselben Komplex gehören (in rot).

Damit ist es den Wissenschaftlern gelungen, eine lange bestehende Hürde in der molekularen Zellbiologie zu überwinden. Zum Einsatz kommen soll die neue Technik mit dem Namen „split-BioID“ nun bei sogenannten kontextabhängigen Proteinkomplexen, die mit den bisherigen Verfahren nicht analysiert werden konnten. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.

Das Genom lebender Organismen kodiert zehntausende von Proteinen, die eine Vielzahl von Funktionen in der Zelle übernehmen. Damit sie diese Aufgaben erfüllen können, müssen die Proteine mit einander interagieren und sich zu größeren makromolekularen Komplexen zusammenschließen. Für die molekulare Zellbiologie ist die Identifikation von Proteininteraktionen innerhalb solcher Komplexe ein bedeutendes Forschungsfeld. Eine Herausforderung für die Analyse stellt allerdings ihre dynamische Struktur dar.

„In der Regel gehört ein einzelnes Protein zu mehreren unterschiedlichen und oftmals überlappenden Komplexen, die sich wiederum je nach Zellkontext und Funktion in der Zelle ändern“, erläutert Dr. Bethune. „Bislang scheiterte die leichte Zuweisung von Proteininteraktionen zu größeren Komplexen an der fehlenden Auflösung.“

In ihrer Forschung kombinieren die Wissenschaftler zwei bereits bestehende Ansätze: Zum einen wird ein Nachweisverfahren namens BioID eingesetzt, das mögliche Interaktionen eines Proteins mithilfe von Markierungen identifiziert. Ergänzt wird dieses Verfahren durch das Konzept des „Protein-Fragments Complementation Assay“ (PCA), einer Methode zum Nachweis von Interaktionen zwischen zwei Proteinen.

„Im Vergleich zu den konventionellen Methoden bietet das neue ,split-BioID‘ eine herausragende räumliche und zeitliche Auflösung und ermöglicht die einfache Analyse kontextabhängiger Proteinkomplexe“, betont Isabel Schopp, Doktorandin in der Arbeitsgruppe von Dr. Béthune und Erstautorin der Studie. Die Wissenschaftler erhoffen sich nun ein besseres Verständnis der dynamischen Reaktionen von Zellen mit ihrer Umgebung.

Im Rahmen des Exzellenzclusters CellNetworks der Universität Heidelberg forscht Julien Béthune am Biochemie-Zentrum zu den Mechanismen der posttranskiptionellen Genabschaltung durch die microRNA und ihrem Zusammenspiel mit der Endomembran.

Originalpublikation:
I.M. Schopp, C.C.A. Ramirez, J. Debeljak, E. Kreibich, M. Skribbe, K. Wild, and Julien Béthune: Split-BioID a conditional proteomics approach to monitor the composition of spatiotemporally defined protein complexes. Nature Communications 8:15690 (published online 6 June 2017), doi: 10.1038/ncomms15690

Kontakt:
Dr. Julien Béthune
Biochemie-Zentrum der Universität Heidelberg (BZH)
Telefon (06221) 54-4749
julien.bethune@bzh.uni-heidelberg.de

Weitere Informationen:

http://bzh.db-engine.de/default.asp?lfn=2241&fg=4268&setLang=de
http://www.uni-heidelberg.de/presse/news2017/pm20170609-analyse-komplexer-protei...

Marietta Fuhrmann-Koch | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Im Visier: die „kleinen Geschwister“ der Proteine
12.11.2018 | Technische Universität Berlin

nachricht Reparaturdefekt führt zu Chaos im Erbgut
12.11.2018 | Deutsches Krebsforschungszentrum

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: Graphen auf dem Weg zur Supraleitung

Doppelschichten aus Graphen haben eine Eigenschaft, die ihnen erlauben könnte, Strom völlig widerstandslos zu leiten. Dies zeigt nun eine Arbeit an BESSY II. Ein Team hat dafür die Bandstruktur dieser Proben mit extrem hoher Präzision ausgemessen und an einer überraschenden Stelle einen flachen Bereich entdeckt. Möglich wurde dies durch die extrem hohe Auflösung des ARPES-Instruments an BESSY II.

Aus reinem Kohlenstoff bestehen so unterschiedliche Materialien wie Diamant, Graphit oder Graphen. In Graphen bilden die Kohlenstoffatome ein zweidimensionales...

Im Focus: Datensicherheit: Aufbruch in die Quantentechnologie

Den Datenverkehr noch schneller und abhörsicher machen: Darauf zielt ein neues Verbundprojekt ab, an dem Physiker der Uni Würzburg beteiligt sind. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt mit 14,8 Millionen Euro.

Je stärker die Digitalisierung voranschreitet, umso mehr gewinnen Datensicherheit und sichere Kommunikation an Bedeutung. Für diese Ziele ist die...

Im Focus: A Leap Into Quantum Technology

Faster and secure data communication: This is the goal of a new joint project involving physicists from the University of Würzburg. The German Federal Ministry of Education and Research funds the project with 14.8 million euro.

In our digital world data security and secure communication are becoming more and more important. Quantum communication is a promising approach to achieve...

Im Focus: Research icebreaker Polarstern begins the Antarctic season

What does it look like below the ice shelf of the calved massive iceberg A68?

On Saturday, 10 November 2018, the research icebreaker Polarstern will leave its homeport of Bremerhaven, bound for Cape Town, South Africa.

Im Focus: Forschungsschiff Polarstern startet Antarktissaison

Wie sieht es unter dem Schelfeis des abgebrochenen Riesen-Eisbergs A68 aus?

Am Samstag, den 10. November 2018 verlässt das Forschungsschiff Polarstern seinen Heimathafen Bremerhaven Richtung Kapstadt, Südafrika.

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Wer rechnet schneller? Algorithmen und ihre gesellschaftliche Überwachung

12.11.2018 | Veranstaltungen

Profilierte Ausblicke auf die Mobilität von morgen

12.11.2018 | Veranstaltungen

Mehrwegbecher-System für Darmstadt: Prototyp-Präsentation am Freitag, 16. November, 11 Uhr

09.11.2018 | Veranstaltungen

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

Ein magnetisches Gedächtnis für den Computer

12.11.2018 | Energie und Elektrotechnik

Autonomes Parken wird erprobt

12.11.2018 | Informationstechnologie

Multicopter und Satelliten für den Rettungseinsatz

12.11.2018 | Informationstechnologie

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