Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wissenschaftler identifizieren neuen Wirkbereich für Genregulationsenzym

07.05.2008
Ein internationals Forscherteam unter der Leitung von Albert Jeltsch, Professor für Biochemie an der Jacobs University Bremen, konnte jetzt erstmals zeigen, dass ein Enzym zur Regulation von Genaktivität innerhalb von Histonen auch Nicht-Histon-Moleküle modifiziert und so deren Aktivität reguliert.

Die Studie, an der auch Forscherteams der Universität von Kyoto in Japan und der amerikanischen Emory University beteiligt waren, ist in der aktuellen Online-Ausgabe von Nature Chemical Biology publiziert (doi 10.1038/nchembio.88 | http://www.nature.com/nchembio/journal/vaop/ncurrent/abs/nchembio.88.html).

Das menschliche Erbgut enthält eine Vielzahl von Genen als Informationseinheiten, die im Verlauf der Entwicklung eines Menschen durch "Genregulation" gezielt aktiviert und deaktiviert werden. Die Enzyme, die für die Aktivitätsregulation verantwortlich sind, sogenannte DNA-Methyltransferasen, können bestimmte Zielsequenzen im Erbgut erkennen und durch die Anlagerung von Methylgruppen an Schlüsselpositionen das Ablesen der nachfolgenden Gensequenz und somit ihre Aktivierung verhindern.

Genexpression kann auch durch andere Proteine im Zellkern, die Histone, beeinflusst werden, die für eine enge räumliche Bündelung des Erbgutes in der Zelle sorgen. Ähnlich wie die DNA selbst können Histon-Proteine durch die Anlagerung von Methylgruppen so modifiziert werden, dass sich ihr regulatorischer Einfluss auf Genaktivität verändert. Da Störungen der Genregulation Krankheiten und Entwicklungsdefekte auslösen können, ist das Funktionsspektrum der beteiligten Enzyme in vielen Fällen ebenso entscheidend für die Genexpression, wie die Erbinformation selbst.

... mehr zu:
»Enzym »Histon »Protein

Die Forscher um Albert Jeltsch fanden nun heraus, dass die menschliche Methyltransferase G9a, von der bisher nur bekannt war, dass sie die Aminosäure Lysin 9 in Schlüsselsequenzen von Histonen methylieren kann, auch Proteine außerhalb von Histonen durch Anlagerung von Methylgruppen modifizieren und so deren Funktion beeinflussen kann. "Unsere Entdeckung legt nahe, dass der Prozess der Methylierung von Biomolekülen als Signalsystem zur Steuerung von enzymatischen Prozessen in Zellen weit über die sehr spezifische Wirkung der Genregulation hinaus eine wichtige Rolle spielt", sagt Albert Jeltsch über die Bedeutung des Forschungsergebnisses. "Bei der Erforschung der gesamten Komplexität dieser Steuerungsprozesse stehen wir in vieler Hinsicht erst am Anfang."

Die Forscher verwendeten die sogenannte Peptid SPOT Synthese, um weitere menschliche Zielproteine außerhalb von Histonen zu identifizieren. Mit dem Verfahren, dass der gleichzeitigen künstlichen Synthese von systematischen Variationen eines Proteins dient, erzeugten sie insgesamt 420 Varianten des ursprünglich bekannten Enzymsubstrates. Anhand der Reaktionskinetiken dieser künstlichen Testsubstrate mit der Methyltransferase G9a konnten insgesamt 8 alternative Zielsequenzen identifiziert werden, an denen eine schnelle und effektive Methylierung erfolgt und die darüber hinaus als potentielle Zielproteine tatsächlich in menschlichen Zellen auftreten.

Fragen zu der Studie beantwortet:
Prof. Dr. Albert Jeltsch
http://www.jacobs-university.de/directory/ajeltsch/index.php
Professor of Biochemistry
Tel: +49 (0)421 200-3247
a.jeltsch@jacobs-university.de

Dr. Kristin Beck | idw
Weitere Informationen:
http://www.jacobs-university.de
http://www.jacobs-university.de/directory/ajeltsch/index.php

Weitere Berichte zu: Enzym Histon Protein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht „Moonwalk“ für die Wissenschaft zeigt Verzerrungen im räumlichen Gedächtnis
18.11.2019 | Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften

nachricht Mobilität im Zeichen von Umbruch und Klimawandel
13.11.2019 | Duale Hochschule Baden-Württemberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forschende entdecken, wie äußere Reize den Auf- und Abbau des Skeletts im Kern von Säugetierzellen steuern

Nicht nur in Muskelzellen spielen sie die Hauptrolle: Die Aktinfilamente sind eines der häufigsten Proteine in allen Säugetierzellen. Die fadenförmigen Strukturen bilden einen wichtigen Teil des Zellskeletts und -bewegungsapparats. Zellbiologinnen und -biologen der Universität Freiburg zeigen nun in Zellkulturen, wie Rezeptorproteine in der Membran dieser Zellen Signale von außen an Aktinmoleküle im Kern weiterleiten, die daraufhin Fäden bilden.

Das Team um Pharmakologe Prof. Dr. Robert Grosse steuert in einer Studie den Auf- und Abbau der Aktinfilamente im Zellkern mit physiologischen Botenstoffen und...

Im Focus: Neuartiges Antibiotikum gegen Problemkeime in Sicht

Internationales Forscherteam mit Beteiligung der Universität Gießen entdeckt neuen Wirkstoff gegen gramnegative Bakterien – Darobactin attackiert die Erreger an einem bislang unbekannten Wirkort

Immer mehr bakterielle Erreger von Infektionskrankheiten entwickeln Resistenzen gegen die marktüblichen Antibiotika. Typische Krankenhauskeime wie Escherichia...

Im Focus: Machine learning microscope adapts lighting to improve diagnosis

Prototype microscope teaches itself the best illumination settings for diagnosing malaria

Engineers at Duke University have developed a microscope that adapts its lighting angles, colors and patterns while teaching itself the optimal...

Im Focus: Kleine Teilchen, große Wirkung: Wie Nanoteilchen aus Graphen die Auflösung von Mikroskopen verbessern

Konventionelle Lichtmikroskope können Strukturen nicht mehr abbilden, wenn diese einen Abstand haben, der kleiner als etwa die Lichtwellenlänge ist. Mit „Super-resolution Microscopy“, entwickelt seit den 80er Jahren, kann man diese Einschränkung jedoch umgehen, indem fluoreszierende Materialien eingesetzt werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Polymerforschung haben nun entdeckt, dass aus Graphen bestehende Nano-Moleküle genutzt werden können, um diese Mikroskopie-Technik zu verbessern. Diese Nano-Moleküle bieten eine Reihe essentieller Vorteile gegenüber den bisher verwendeten Materialien, die die Mikroskopie-Technik noch vielfältiger einsetzbar machen.

Mikroskopie ist eine wichtige Untersuchungsmethode in der Physik, Biologie, Medizin und vielen anderen Wissenschaften. Sie hat jedoch einen Nachteil: Ihre...

Im Focus: Small particles, big effects: How graphene nanoparticles improve the resolution of microscopes

Conventional light microscopes cannot distinguish structures when they are separated by a distance smaller than, roughly, the wavelength of light. Superresolution microscopy, developed since the 1980s, lifts this limitation, using fluorescent moieties. Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research have now discovered that graphene nano-molecules can be used to improve this microscopy technique. These graphene nano-molecules offer a number of substantial advantages over the materials previously used, making superresolution microscopy even more versatile.

Microscopy is an important investigation method, in physics, biology, medicine, and many other sciences. However, it has one disadvantage: its resolution is...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage 2020: „Mach es einfach!“

18.11.2019 | Veranstaltungen

Humanoide Roboter in Aktion erleben

18.11.2019 | Veranstaltungen

1. Internationale Konferenz zu Agrophotovoltaik im August 2020

15.11.2019 | Veranstaltungen

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

Der Gewinner ist… Vorankündigung zum 11. Corporate Health Award

22.11.2019 | Förderungen Preise

Erste Liga der Automobilzulieferer

22.11.2019 | Förderungen Preise

Forschende entdecken, wie äußere Reize den Auf- und Abbau des Skeletts im Kern von Säugetierzellen steuern

22.11.2019 | Biowissenschaften Chemie

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