18.05.2017
Neue Methode zum Protein-Profiling entwickelt
Enzyme in lebenden Zellen nachweisen - das ist Wissenschaftlern der Universität Duisburg-Essen (UDE) mit einer neuen Methode gelungen. Das aktivitäts-basierte Protein-Profiling (ABPP) kommt ohne experimentelle Vorarbeiten aus und hilft dabei die funktionelle Vielfalt in Organismen und Lebensräumen zu entschlüsseln.
Mit ABPP können Enzyme, also Proteine, die Stoffe in der Zelle umwandeln, über Sonden direkt in der lebenden Zelle nachgewiesen werden. Für ihre Identifizierungsversuche nahmen sich Bettina Siebers, Professorin für Molekulare Enzymtechnologie und Biochemie, und Markus Kaiser, Professor für Chemische Biologie, die Enzymklasse der Esterasen und Lipasen vor, die z.B. in der Waschmittelindustrie beim Abbau von Fetten benutzt werden.
Eine weitere Herausforderung: Die Wissenschaftler untersuchten keine gewöhnlichen Organismen, sondern Vertreter der Archaeen. Sie sind neben Bakterien und Eukaryoten die dritte Domäne des Lebens, in die alle zellulären Lebewesen eingeteilt werden. Archaeen kommen überall vor. Ihre gut kultivierbaren Vertreter sind aber an extreme Bedingungen angepasst - so wie die untersuchten Organismen Sulfolobus acidocaldarius und Haloferax volcanii.
Archaeen - robuste Überlebenskünstler
Ersteres lebt in sauren heißen Quellen, wie es sie auf Island oder den Azoren gibt, bei Temperaturen von 80 Grad Celsius und einem pH-Wert von 2-3. Haloferax volcanii wächst in gesättigten Salzlösungen wie beispielweise im Toten Meer (1,5-2,5 M NaCl) bei Temperaturen von30 bis 55 Grad Celsius. Beide Organismen benötigen die extremen Bedingungen zum Leben. Auch ihre Enzyme - Extremozyme - sind entsprechend angepasst und äußerst robust.
Mit der neuen Methode entschlüsseln die Forscher und ihr Team nun die funktionelle Vielfalt in Organismen. So arbeiten sie daran, die Stoffwechseleigenschaften der Archaeen weiter zu entschlüsseln und neue Biokatalysatoren für die Anwendung in extremen Lebensräumen zu identifizieren.
Quelle: Universität Duisburg-Essen