Vom Code zum Leben		erstellt am 08. 04. 09
Grazer Forscherin entschlüsselte in internationalem Team einen für die Zellfunktion essentiellen Protein-Komplex Graz (universität) - So schön eine Sprache auch klingen mag, wird sie nicht verstanden, verfehlt sie ihren Zweck. Das gilt auch für das Wunder des Lebens. Damit Zellen ordnungsgemäß funktionieren können, muss der genetische Code, wie er in der DNA festgeschrieben ist, korrekt in Proteine übersetzt werden. Bei diesem Prozess der Translation spielen Proteine gleichzeitig auch als „Übersetzer“ eine wichtige Rolle. Einige davon bilden den so genannten „Translations-Initiations-Komplex“, der das Ribosom, den eigentlichen Decoder der genetischen Information, zusammenbaut. Dieser Komplex ist bei menschlichen Zellen wesentlich dafür verantwortlich, dass die Translation planmäßig vonstatten geht. Dr. Monika Oberer vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Karl-Franzens-Universität Graz ist es gemeinsam mit WissenschafterInnen aus den USA und Kanada erstmals gelungen, die dreidimensionale Struktur dieses Protein-Komplexes zu bestimmen und seine Eigenschaften zu analysieren. Damit wurde die Grundlage geschaffen, um Medikamente zur Regulierung seiner Aktivität zu entwickeln. Denn Störungen können unter anderem zu unkontrolliertem Zellwachstum führen, wie das etwa bei Krebserkrankungen der Fall ist. Die Arbeit der WissenschafterInnen wurde im Februar 2009 im renommierten Wissenschaftsmagazin „Cell“ veröffentlicht. Im Prozess der Translation werden aus Aminosäuren Proteine zusammengebaut, so wie es im genetischen Bauplan auf der Ebene der DNA und RNA kodiert ist. „Die zeitgerechte, korrekte Übersetzung der genetischen Information in der richtigen Menge gehört zu den essentiellen Abläufen in einer lebenden Zelle und unterliegt daher einer genauen Kontrolle“, erklärt die Strukturbiologin Monika Oberer. „Der von uns untersuchte Proteinkomplex spielt eine entscheidende Rolle in der Phase der Initiation am Beginn der Translation.“ Obwohl schon lange bekannt, sei er bisher noch nie in seiner dreidimensionalen Struktur analysiert worden. „Die Schwierigkeit lag darin, dass er sehr groß ist, also ein hohes Molekulargewicht aufweist und dass die einzelnen Proteinwechselwirkungen nur sehr schwach sind“, so Oberer, die mit ihren KollegInnen eine Lösung gefunden hat: „Wir haben mehrere Teile des Komplexes abgeschnitten und beobachtet, mit welchen anderen Teilen sie sich jeweils binden beziehungsweise wie stark die Bindungen sind.“ Die Ergebnisse zeigen, dass der Translations-Initiations-Komplex aus einem dynamischen Netzwerk von vielen schwachen, doch spezifischen Protein-Protein-Interaktionen aufgebaut ist, die im Wechselspiel zueinander stehen. Dabei haben wir auch entdeckt, dass es zahlreiche Möglichkeiten gibt, den Komplex gezielt zu regulieren und damit Fehlfunktionen entgegenzuwirken“, eröffnet Oberer eine zukunftweisende Perspektive für die Entwicklung neuer Medikamente. Publikation: Topology and Regulation of the Human eIF4A/4G/4H Helicase Complex in Translation Initiation Cell. 2009 Feb 6;136(3):447-60. Assen Marintchev1, 4; Katherine A. Edmonds1; Boriana Marintcheva5; Elthea Hendrickson1; Monika Oberer2; Chikako Suzuki1; Barbara Herdy3; Nahum Sonenberg3 and Gerhard Wagner1 1) Department of Biological Chemistry and Molecular Pharmacology, Harvard Medical School, Boston, MA, USA 2) Institute of Molecular Biosciences, University of Graz, Graz, Austria 3) Department of Biochemistry, McGill University, Montreal, Quebec, Canada
Informationen: http://www.uni-graz.at/newswww
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