Proteineinbau in Zellmembran analysiert

Für die Proteinforschung spielt der Einbau der Proteine in die Zellmembran eine entscheidende Rolle. "Krankheiten resultieren häufig daraus, dass Proteine nicht an die Membran gebunden werden und dadurch ihre wichtige Funktion nicht entfalten können", sagt Prof. Dr. Andreas Kuhn, Leiter des Instituts für Mikrobiologie an der Universität Hohenheim. In dem Projekt "Struktur und Funktion der Membraninsertase YidC" untersuchen er und sein Team den Einbau von Proteinen in Zellmembranen. Das Projekt wird von der DFG mit rund 377.000 Euro finanziert und zählt damit zu den Schwergewichten der Forschung an der Universität Hohenheim.

Proteine sind an sich nicht in der Lage sich in eine undurchlässige Membran einzubauen. Damit dies dennoch passiert, gibt es in der Natur die so genannten Membraninsertasen, die die neusynthetisierten Proteine binden und in die Membran leiten. Dabei werden die Proteine erkannt und zunächst an der Membranoberfläche gebunden.

In einem zweiten Schritt werden diese in die Membran hineingezogen und dort gefaltet. Diesem Phänomen sind der Projektleiter Prof. Dr. Kuhn und seine Mitarbeiter auf der Spur: "Dabei untersuchen wir mit den, von uns im Labor gereinigten, Membraninsertasen, die in eine künstliche Membran eingebaut wurden, den Einbaumechanismus und die molekularen Vorgänge aufzuklären."

Fehlfunktionen von Proteinen sollen erkannt werden

Die Kontaktstellen zwischen der Membraninsertase und dem einzubauenden Protein können mit chemischen Methoden genau bestimmt werden. Auch die Proteinstruktur kann untersucht werden und könnte dann einen Hinweis auf den Einbaumechanismus geben.

"Langfristig bietet unsere Forschung die Möglichkeit Fehlfunktionen von Proteinen zu verstehen, die deren Membraneinbau verhindern und so zu Krankheiten führen können, wie beispielsweise bei Alzheimer, Diabetes und Retinopathie", erläutert Prof. Dr. Kuhn.

Quelle: Universität Hohenheim