Eines der Forschungs-Highlights 2008: "Proteinen bei der Arbeit zusehen"

Die Fachmagazine Nature and Science küren "Proteine bei der Arbeit" zu einem der Forschungs-Highlights 2008

December 29, 2008

Am Ende eines jeden Jahres ziehen die angesehenen Fachmagazine Nature und Science Bilanz und präsentieren die Top Ten der Wissenschaft. Für 2008 ist eines dieser Forschungs-Highlights, "Proteinen bei der Arbeit" zuzusehen.

Ein Wissenschaftler-Team vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie (Göttingen) hatte einen wahren Verwandlungskünstler unter den Proteinen untersucht - das Ubiquitin. Ubiquitin ist Teil eines ausgeklügelten Recycling-Systems, das beschädigte oder ausgediente Proteine in ihre Bestandteile zerlegt und wiederverwertet. Als eine Art Aufkleber markiert es Proteine als zellulären "Müll". Ungeklärt war bislang, wie es das Molekül schafft, eine Vielzahl ganz unterschiedlicher Partnermoleküle zu erkennen und zu binden. Was nicht passt, wird passend gemacht - das war dazu die bisherige Lehrmeinung.

Die Forscher um Bert de Groot, Christian Griesinger und Helmut Grubmüller konnten dem Protein nun erstmals in seiner natürlichen Umgebung gleichsam "bei der Arbeit" zusehen. Dazu kombinierten sie eine Fülle von Kernspinresonanzspektroskopie-Experimenten mit Molekulardynamik-Simulationen. Wie ihre Ergebnisse zeigen, ist das Ubiquitin überraschend beweglich; innerhalb von Mikrosekunden ändert es fortwährend seine Form. Passt eine dieser Formen zufällig zu einem seiner Partner, so binden die beiden Proteine spontan aneinander. Damit wird dem Ubiquitin die Bindung nicht, wie bisher gedacht, vom jeweiligen Partner aufgezwungen. Wie ein Schlüsselbund, der für jedes Schloss den passenden Schlüssel parat hat, stecken die Passformen vielmehr bereits im Protein selbst. [cr]

Originalveröffentlichung

Oliver F. Lange, Nils-Alexander Lakomek, Christophe Farès, Gunnar F. Schröder, Korvin F.A. Walter, Stefan Becker, Jens Meiler, Helmut Grubmüller, Christian Griesinger, Bert L. de Groot: Recognition dynamics up to microseconds revealed from RDC derived ubiquitin solution ensemble. Science 320, 1471-1475 (2008).

Weiterführende Links

"Research Highlights" – Molecular biology: Shaping up. Nature 456, 842 (2008).

"Breakthrough of the year: The Runners-Up" – Watching proteins at work. Science 322, 1768 (2008).

Pressemeldung vom 13. Juni 2008 zum Thema "Proteine bei der Arbeit"

Die Forschungsgruppe Computergestützte biomolekulare Dynamik

Die Abteilung NMR-basierte Strukturbiologie

Die Abteilung Theoretische und computergestützte Biophysik

Kontakt

Dr. Bert de Groot
Forschungsgruppe Computergestützte biomolekulare Dynamik
Tel.: +49 551 201-2308
E-Mail: bgroot@gwdg.de

Prof. Dr. Christian Griesinger
Abteiluing NMR-basierte Strukturbiologie
Tel.: +49 551 201-2200
E-Mail: cigr@nmr.mpibpc.mpg.de

Dr. Carmen Rotte
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: +49 551 201-1304
E-Mail: crotte@gwdg.de

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