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 Forscher der Universität Bayreuth entdecken außergewöhnliche Regeneration von Nervenzellen
09.07.2020 | Universität Bayreuth

nachricht Blick ins Innere einer Batterie
09.07.2020 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

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: Neue Erkenntnisse über Flüssigkeiten, die ohne Widerstand fließen

Verlustfreie Stromleitung bei Raumtemperatur? Ein Material, das diese Eigenschaft aufweist, also bei Raumtemperatur supraleitend ist, könnte die Energieversorgung revolutionieren. Wissenschaftlern vom Exzellenzcluster „CUI: Advanced Imaging of Matter“ an der Universität Hamburg ist es nun erstmals gelungen, starke Hinweise auf Suprafluidität in einer zweidimensionalen Gaswolke zu beobachten. Sie berichten im renommierten Magazin „Science“ über ihre Experimente, in denen zentrale Aspekte der Supraleitung in einem Modellsystem untersucht werden können.

Es gibt Dinge, die eigentlich nicht passieren sollten. So kann z. B. Wasser nicht durch die Glaswand von einem Glas in ein anderes fließen. Erstaunlicherweise...

Im Focus: The spin state story: Observation of the quantum spin liquid state in novel material

New insight into the spin behavior in an exotic state of matter puts us closer to next-generation spintronic devices

Aside from the deep understanding of the natural world that quantum physics theory offers, scientists worldwide are working tirelessly to bring forth a...

Im Focus: Im Takt der Atome: Göttinger Physiker nutzen Schwingungen von Atomen zur Kontrolle eines Phasenübergangs

Chemische Reaktionen mit kurzen Lichtblitzen filmen und steuern – dieses Ziel liegt dem Forschungsfeld der „Femtochemie“ zugrunde. Mit Hilfe mehrerer aufeinanderfolgender Laserpulse sollen dabei atomare Bindungen punktgenau angeregt und nach Wunsch aufgespalten werden. Bisher konnte dies für ausgewählte Moleküle realisiert werden. Forschern der Universität Göttingen und des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen ist es nun gelungen, dieses Prinzip auf einen Festkörper zu übertragen und dessen Kristallstruktur an der Oberfläche zu kontrollieren. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen.

Das Team um Jan Gerrit Horstmann und Prof. Dr. Claus Ropers bedampfte hierfür einen Silizium-Kristall mit einer hauchdünnen Lage Indium und kühlte den Kristall...

Im Focus: Neue Methode führt zehnmal schneller zum Corona-Testergebnis

Forschende der Universität Bielefeld stellen beschleunigtes Verfahren vor

Einen Test auf SARS-CoV-2 durchzuführen und auszuwerten dauert aktuell mehr als zwei Stunden – und so kann ein Labor pro Tag nur eine sehr begrenzte Zahl von...

Im Focus: Robuste Materialien in Schwingung versetzt

Kieler Physikteam beobachtet in Echtzeit extrem schnelle elektronische Änderungen in besonderer Materialklasse

In der Physik werden sie zurzeit intensiv erforscht, in der Elektronik könnten sie ganz neue Funktionen ermöglichen: Sogenannte topologische Materialien...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Intensiv- und Notfallmedizin: „Virtueller DIVI-Kongress ist ein Novum für 6.000 Teilnehmer“

08.07.2020 | Veranstaltungen

Größte nationale Tagung für Nuklearmedizin

07.07.2020 | Veranstaltungen

Corona-Apps gegen COVID-19: Nationalakademie Leopoldina veranstaltet internationales virtuelles Podiumsgespräch

07.07.2020 | Veranstaltungen

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

Neue Erkenntnisse über Flüssigkeiten, die ohne Widerstand fließen

09.07.2020 | Physik Astronomie

Forscher der Universität Bayreuth entdecken außergewöhnliche Regeneration von Nervenzellen

09.07.2020 | Biowissenschaften Chemie

Selbstadaptive Systeme: KI übernimmt Arbeit von Software-Ingenieuren

09.07.2020 | Informationstechnologie

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