Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einmal ohne Zucker, bitte

21.06.2010
Braunschweiger Helmholtz-Forscher entwickeln neue Methode, um komplexe Proteine vereinfacht herzustellen.

Wissenschaftler des Braunschweiger Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) haben eine neue Methode entwickelt, die es ermöglicht, eine bestimmte Art von Proteinen einfacher zu untersuchen. Diese sogenannten Glykoproteine sind kompliziert aufgebaut und daher meist nur schwer zu analysieren. Die neue Methode basiert darauf, das gewünschte Protein von einer veränderten Wirtszelle produzieren zu lassen.


Ein Proteinkristall unter dem Mikroskop. Mithilfe der Kristalle können Strukturbiologen die 3D-Struktur von Proteinen entschlüsseln. Foto: K. Büssow / HZI, Braunschweig

Das Besondere an den Zellen: Sie bauen die eigentlich komplexen Glykoproteine stark vereinfacht nach. Damit fällt es den Forschern leichter, ihre Struktur zu entschlüsseln. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler der Abteilung „Strukturbiologie“ jetzt in der aktuellen Ausgabe des Magazins „Protein Science“ veröffentlicht.

Proteine sind die zentralen Grundbausteine aller Zellen: Sie geben Struktur, haben Transportfunktionen oder spielen bei Infektionen eine wichtige Rolle. Damit Proteine ihre Aufgaben erfüllen können, erhalten sie eine Vielzahl chemischer Veränderungen. Eine wichtige Modifikation sind kleine Zuckerreste: Diese spezielle Art von Molekülen stabilisieren Proteine und lassen sie funktionsfähig bleiben. In der Zelle werden diese kleinen Reste in mehreren Schritten nach und nach an die Struktur des neu gebildeten Proteins angehängt.

Während diese Reste einerseits wichtig sind für die Funktion des Proteins, stören sie andererseits Strukturbiologen daran, diese Proteine zu untersuchen. Wissenschaftler des HZI entschlüsseln den Aufbau von Proteinen, die an Infektionen beteiligt sind, um neue Angriffspunkte für Medikamente oder Therapien zu entwickeln. Um die Struktur eines Proteins zu entschlüsseln, benötigen die Forscher einen Proteinkristall. Diese Kristalle entstehen, wenn ein Protein in einer Lösung unter bestimmten Bedingungen für lange Zeit erschütterungsfrei inkubiert wird. Die Zuckerreste an den Eiweißen erschweren jedoch, dass sich Kristalle bilden.

„Wir haben nach einer Möglichkeit gesucht, Proteine mit so wenig Zuckerresten wie möglich herzustellen“, sagt Dr. Konrad Büssow, Leiter der Projektgruppe „Expression von Säugerproteinen“ in der HZI-Abteilung „Strukturbiologie“. Zwar lassen sich durch Enzyme unerwünschte Zuckerreste entfernen, dies sei jedoch aufwändig und kann den Proteinen schaden.

Die Forscher stießen bei ihrer Suche auf eine veränderte Zell-Linie, die nur wenige Zuckerreste an die Proteine anhängt. Diese sogenannten Lec-Zellen brechen den Anbau von Zuckerresten bereits nach einigen Schritten ab. Wenn die Forscher das Gen für ein gewünschtes Protein in diese Zellen einbrachten, stellten die Lec-Zellen das Protein mit nur wenigen, einfach zu entfernenden Anhängen her.

„Mit dieser Methode können wir jetzt auch Glykoproteine untersuchen, die zum Beispiel bei der Immunabwehr oder der Interaktion eines Krankheitserregers mit dem Wirt eine Rolle spielen und die früher nur schwer oder gar nicht zu kristallisieren waren“, sagt Professor Dirk Heinz, Leiter der Abteilung „Strukturbiologie“ am HZI.

Originalartikel: Glycoprotein production for structure analysis with stable, glycosylation mutant CHO cell lines established by fluorescence-activated cell sorting. Wilke S, Krausze J, Gossen M, Groebe L, Jäger V, Gherardi E, van den Heuvel J, Büssow K. Protein Sci. 2010 Jun;19(6):1264-71.

Dr. Bastian Dornbach | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-hzi.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Präzise Schadstoffermittlung aus dem All
15.11.2019 | Max-Planck-Institut für Chemie

nachricht Durchbruch in der Malariaforschung
15.11.2019 | Universität Bern

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: Durchbruch in der Malariaforschung

Eine internationale Forschungsgruppe um den Zellbiologen Volker Heussler von der Universität Bern hat hunderte genetische Schwachstellen des Malaria-Parasiten Plasmodium identifiziert. Diese sind in der Medikamenten- und Impfstoffentwicklung dringend erforderlich, um die Krankheit dereinst ausrotten zu können.

Trotz grosser Anstrengungen in Medizin und Wissenschaft, sterben weltweit immer noch mehr als 400'000 Menschen an Malaria. Die Infektionskrankheit wird durch...

Im Focus: Bauplan eines bakteriellen Kraftwerks entschlüsselt

Wissenschaftler der Universität Würzburg und der Universität Freiburg gelang es die komplexe molekulare Struktur des bakteriellen Enzyms Cytochrom-bd-Oxidase zu entschlüsseln. Da Menschen diesen Typ der Oxidase nicht besitzen, könnte dieses Enzym ein interessantes Ziel für neuartige Antibiotika sein.

Sowohl Menschen als auch viele andere Lebewesen brauchen Sauerstoff zum Überleben. Bei der Umsetzung von Nährstoffen in Energie wird der Sauerstoff zu Wasser...

Im Focus: Neue Möglichkeiten des Additive Manufacturing erschlossen

Fraunhofer IFAM Dresden demonstriert Fertigung von Kupferbau

Am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden ist es gelungen, mittels Selektivem Elektronenstrahlschmelzen...

Im Focus: New opportunities in additive manufacturing presented

Fraunhofer IFAM Dresden demonstrates manufacturing of copper components

The Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials IFAM in Dresden has succeeded in using Selective Electron Beam Melting (SEBM) to...

Im Focus: New Pitt research finds carbon nanotubes show a love/hate relationship with water

Carbon nanotubes (CNTs) are valuable for a wide variety of applications. Made of graphene sheets rolled into tubes 10,000 times smaller than a human hair, CNTs have an exceptional strength-to-mass ratio and excellent thermal and electrical properties. These features make them ideal for a range of applications, including supercapacitors, interconnects, adhesives, particle trapping and structural color.

New research reveals even more potential for CNTs: as a coating, they can both repel and hold water in place, a useful property for applications like printing,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

1. Internationale Konferenz zu Agrophotovoltaik im August 2020

15.11.2019 | Veranstaltungen

Kopfsprung aus 80 km Höhe

15.11.2019 | Veranstaltungen

4. Innovation and Networking Days: Smart City, Energie und intelligente Prozesse

15.11.2019 | Veranstaltungen

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

1. Internationale Konferenz zu Agrophotovoltaik im August 2020

15.11.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Kopfsprung aus 80 km Höhe

15.11.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Was unser Gang verbirgt: Die Zukunft der Hirnstrommessung am Hanse-Wissenschaftskolleg

15.11.2019 | Seminare Workshops

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