Wechselwirkungen der Eiweißmoleküle in der Hefe untersucht: Forscher analysieren Proteine und deren Rolle im Molekülkomplex

Wechselwirkungen der Eiweißmoleküle in der Hefe untersucht
Forscher analysieren Proteine und deren Rolle im Molekülkomplex

Mit einem neuartigen Verfahren ist es gelungen, die Funktion und Interaktion von Hefeproteinen zu charakterisierten.

HEIDELBERG. Forschern ist es mit einem neuartigen Verfahren gelungen, die Funktion und Interaktion von 1.440 Hefeproteinen zu charakterisierten, die sich in 232 Multiproteinkomplexe zusammenfassen lassen und direkten Einfluss auf die biologische Aktivität haben. Eine aus diesen Daten berechnete Karte zeigt im Detail, welche Proteine sich miteinander zusammenlagern und welche Funktionen sie in der Zelle übernehmen.

Die Wissenschaftler um Anne-Claude Gavin und Giulio Superti-Furga des deutschen Biotech-Unternehmens Cellzome und des European Molecular Biology Laboratory (EMBL, beide in Heidelberg) haben dazu zahlreiche gentechnisch veränderte Hefestämme geschaffen, aus denen sich die Proteine besonders leicht isolieren ließen. Die Hefe ist eines der wichtigsten Modellorganismen der Biologen, weil sie einfach zu halten ist und zugleich einen Großteil ihrer Gene mit dem Menschen gemeinsam hat.

Mit einer neuen Trenn- und Reinigungsmethode gelang es den Heidelberger Forschern, die Zusammensetzung (Aminosäuresequenz) der isolierten Proteine zu identifizieren und die Funktion der jeweiligen Proteine zu verstehen, die in der Zelle in einem Komplex zusammenarbeiten.

Einzelne Proteine herausgefischt und analysiert

Die Forscher hatten zunächst an jedes untersuchte Gen einen molekularen Haken angebracht. Später konnten die Biotechniker nicht nur das vom Gen codierte und in der Hefe produzierte Protein "herausfischen", sondern den gesamten Molekülkomplex, an dem es beteiligt ist. Sie haben ihre Ergebnisse im britischen Fachblatt "Nature" (Band 415, S. 141) veröffentlicht.

Ähnlich ging eine dänisch-kanadische Gruppe um Yuen Ho vom Biotech-Unternehmen MDS Proteomics (Toronto/Kanada) vor. Auch ihre Studie findet sich in "Nature" (S. 180). "Beides sind wegweisende Arbeiten, die zum ersten Mal die Komplexität des Proteoms zeigen", sagte Friedrich Lottspeich, Leiter der Arbeitsgruppe für Proteinanalytik am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried bei München.

Dem Proteomprojekt messen sowohl Grundlagenforscher als auch kommerziell ausgerichtete Wissenschaftler vielfach eine noch höhere Bedeutung zu als dem Genomprojekt. Viele Experten nehmen an, dass im Proteom - nicht nur im Genom, wie ursprünglich gedacht - der Schlüssel zum Verständnis von Krankheiten liegt. Nur wenn man die Wechselwirkungen zwischen den Proteinkomplexen verstehe, könne man beispielsweise den Ausbruch und Verlauf von Krankheiten oder den Alterungsprozess verstehen und gezielt Medikamente entwickeln, so die Forscher.

hsn/dpa

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