Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wissenschaftliches Neuland: Die aufregende Liaison von Zucker und Proteinen

21.09.2017

Am IMBA – Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften – erschlossen ForscherInnen wichtiges Neuland der Lebenswissenschaften. In der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Nature berichten sie über die einzigartige Interaktion zwischen Proteinen und Zuckermolekülen, die neue Erkenntnisse über fundamentale biologische Prozesse und die Ausbildung von Krankheiten bringen kann.

Proteine bilden nicht nur die Bausubstanz unseres Körpers, sie bestimmen Form, Struktur und Funktion der Zellen, und sie steuern alle fundamentalen Prozesse des Lebens. Verändert sich deren Form, so kann sich das auch wesentlich auf deren Aufgabe und Funktion in der Zelle auswirken.


SugarQb ist eine Open Access Plattform am IMBA, die eine Kartierung des wissenschaftlichen Neulands der Glykoproteiomik erlaubt.

(c)IMBA

Eine der häufigsten Protein-Veränderungen passiert durch eine ganz besondere Bindung: über die Hälfte aller Proteine in unseren Zellen sind mit Zucker "verziert". Charakteristische Zuckerstrukturen werden an Proteine gebunden und verändern dadurch deren Aktivitäten in allen Organismen.

Diese besondere Verbindung hat auch Auswirkungen auf die Kommunikation zwischen Zellen und deren Umgebung. Viele Krankheiten etwa werden durch fehlerhafte Bildung dieser Zuckerstrukturen –man spricht von Glykosylierung – verursacht.

Neue medizinische Anwendungen

Dennoch war die Liaison zwischen Proteinen und Zuckerstrukturen bislang großteils unerforschtes Gebiet. Dabei birgt die „Glykoproteomic“ unglaublich spannende und medizinisch relevante Anwendungen, denn gerade die Interaktion zwischen Zuckern und Proteinen liefert eine völlig neue Ebene an Informationen. Erst kürzlich konnte etwa am IMBA der Wirkungsmechanismus der tödlichen Biowaffe Rizin anhand eines solchen „Zugangscodes aus Zucker“ an der Zellwand beschrieben werden.

Denn das Gift braucht einen speziellen Zucker, um in das Transportsystem der Zelle zu kommen. Wird diese Zucker-Protein Bindung unterbunden, ist die Zelle immun gegen das Gift. Auch für andere gefährliche Krankheitserreger – wie Viren, oder Bakterien – könnten die Zuckerstrukturen an der Zellwand „wegweisend“ sein. Womöglich liefert diese Pionierforschung den Schlüssel zu neuartigen Therapien für Krankheiten, die heute noch tödlich sind.

Glykoproteomic : Wissenschaftliches Neuland kartieren

Eine einzigartige Plattform namens SugarQb ermöglicht es nun Forscherteams auf der ganzen Welt, das vielversprechende Forschungsgebiet zu beleben. „Unsere Plattform erlaubt die umfassende Identifizierung komplexer Zuckerstrukturen und eine Bestimmung der Standorte in den entsprechenden Proteinen.

Es wäre großartig, wenn sich möglichst viele Forscherteams an der Kartierung dieses wissenschaftlichen Neulands beteiligen – denn zu entdecken gibt es Vieles,“ sagt Johannes Stadlmann, der das neue Forschungsgebiet am IMBA wesentlich mitgetragen hat. Zusammen mit der Doktorandin Jasmin Taubenschmid ist er Erstautor des aktuellen Papers in Nature. Finanziert wurde die Forschung übrigens auch durch den Wittgenstein Preis, den Josef Penninger 2014 erhielt.

Der IMBA-Direktor und Letztautor des Papers zeigt sich begeistert: „Wir haben ein wichtiges Pioniergebiet der Lebenswissenschaften erschlossen, das in so vielen Bereichen neue Erkenntnisse liefern kann. Dieses Projekt ist auch ein schönes Beispiel dafür, dass visionäre Forschung florieren kann, wenn die Grenzen zwischen klassischen Disziplinen, sowie zwischen Forschung und Technologie, aufgehoben werden.“

Originalpublikation: Stadlmann, Taubenschmid et al. „Comparative glycoproteomics of stem cells identifies new players in ricin toxicity”, Nature doi:10.1038/nature24015

Über IMBA:
Das IMBA – Institut für Molekulare Biotechnologie gehört zu den führenden biomedizinischen Forschungsinstituten in Europa. Im Fokus stehen medizinisch relevante Fragestellungen aus den Bereichen Stammzellbiologie, RNA-Biologie, Molekulare Krankheitsmodelle und Genetik. Das Institut befindet sich am Vienna Biocenter, einem dynamischen Konglomerat aus Universitäten, akademischer Forschung und Biotechnologie-Unternehmen. Das IMBA ist ein Forschungsinstitut der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, der führenden Trägerin außeruniversitärer Forschung in Österreich. 
  http://www.imba.oeaw.ac.at

Über das Vienna BioCenter 
Das Vienna BioCenter (VBC) ist einer der führender Life Science-Standorte Europas. Herausragende Forschungseinrichtungen, Bildungseinrichtungen und Unternehmen sind hier auf einem Campus vereint. Rund 1700 Angestellte, 1300 Studierende, 86 Forschungsgruppen, 17 Biotech-Unternehmen und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus über 40 Nationen schaffen ein internationales und dynamisches Umfeld. http://www.viennabiocenter.org

Mag. Evelyn Devuyst | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie breitet sich der Kalikokrebs aus?
25.06.2018 | Pädagogische Hochschule Karlsruhe

nachricht Brücken bauen mit Wassermolekülen
25.06.2018 | Technische Universität Wien

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: Wendelstein 7-X erreicht Weltrekord

Stellarator-Rekord für Fusionsprodukt / Erste Bestätigung für Optimierung

Höhere Temperaturen und Dichten des Plasmas, längere Pulse und den weltweiten Stellarator-Rekord für das Fusionsprodukt hat Wendelstein 7-X in der...

Im Focus: Schnell und innovativ: Jülicher Superrechner ist eine Neuentwicklung aus Europa

Bei der Entwicklung innovativer Superrechner-Architekturen ist Europa dabei, die Führung zu übernehmen. Leuchtendes Beispiel hierfür ist der neue Höchstleistungsrechner, der in diesen Tagen am Jülicher Supercomputing Centre (JSC) an den Start geht. JUWELS ist ein Meilenstein hin zu einer neuen Generation von hochflexiblen modularen Supercomputern, die auf ein erweitertes Aufgabenspektrum abzielen – von Big-Data-Anwendungen bis hin zu rechenaufwändigen Simulationen. Allein mit seinem ersten Modul qualifizierte er sich als Nummer 1 der deutschen Rechner für die TOP500-Liste der schnellsten Computer der Welt, die heute erschienen ist.

Das System wird im Rahmen des von Bund und Sitzländern getragenen Gauß Centre for Supercomputing finanziert und eingesetzt.

Im Focus: Superconducting vortices quantize ordinary metal

Russian researchers together with their French colleagues discovered that a genuine feature of superconductors -- quantum Abrikosov vortices of supercurrent -- can also exist in an ordinary nonsuperconducting metal put into contact with a superconductor. The observation of these vortices provides direct evidence of induced quantum coherence. The pioneering experimental observation was supported by a first-ever numerical model that describes the induced vortices in finer detail.

These fundamental results, published in the journal Nature Communications, enable a better understanding and description of the processes occurring at the...

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Neueste Entwicklungen in Forschung und Technik

25.06.2018 | Veranstaltungen

Wheat Initiative holt Weizenforscher aus aller Welt an einen Tisch

25.06.2018 | Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

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

Wendelstein 7-X erreicht Weltrekord

25.06.2018 | Physik Astronomie

Schnell und innovativ: Jülicher Superrechner ist eine Neuentwicklung aus Europa

25.06.2018 | Informationstechnologie

Leuchtfeuer in der Produktion

25.06.2018 | Energie und Elektrotechnik

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