Europäisches Labor schafft Durchbruch beim Hefe-Genom
Wissenschaftler des Europäischen Laboratoriums für Molekularbiologie (EMBL) und des Biotechnologie-Startups CellZome, beide in Heidelberg, haben eine groß angelegte Studie der "Molekülmaschinen" aus den Proteinen der Bäckerhefe abgeschlossen. Die Forscher beschreiben die Entdeckung von über 100 neuen Proteinverbänden aus zwei bis 83Molekülen. Die Ergebnisse der Studie, die in der letzten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature veröffentlicht wurden, stellen einen wichtigen Schritt in Richtung der Nutzung des in Genom-Projekten erworbenen Wissens in praktischen Anwendungen wie der Arzneimittelentwicklung dar. "Für die meisten Vorgänge in Zellen sind Proteinkomplexe verantwortlich", erklärte Giulio Superti-Furga, wissenschaftlicher Direktor bei CellZome und Leiter einer Forschergruppe im EMBL. "Diese 'Molekülmaschinen' spielen eine entscheidende Rolle für Krankheiten wie auch für das tägliche Leben der Zelle." Durch die Analyse der DNA-Sequenzen menschlicher und anderer Zellen konnten Genom-Projekte wie das Humangenom-Projekt herausfinden, nach welchem Rezept Zellen Proteine erzeugen. Der nächste Schritt in der Forschung ist die Entschlüsselung dieser Daten, um die Funktionen von Molekülen zu verstehen und ihre Wechselbeziehungen darzustellen. Unter Nutzung der Fortschritte in der Massenspektrometrie und eines neuen Verfahrens zur Trennung von Proteinen von Zellen, das von einem EMBL-Forscherteam entwickelt wurde, konnten die Wissenschaftler die "Molekülmaschinen" in Hefezellen zerlegen und die Proteine, aus denen sie bestehen, untersuchen. Gitte Neubauer, die als Wissenschaftlerin an diesem Projekt mitarbeitet, bemerkte: "Wir mussten über 20000Proteinmuster untersuchen und konnten schließlich 17000Proteine identifizieren... Unseres Wissens ist dies das umfangreichste Screening zur Aufgliederung von Proteinkomplexen, das jemals mit Hilfe der Massenspektrometrie durchgeführt wurde." Die Forscher katalogisierten mit Hilfe eigener Datenbanken und besonderer Bilddarstellungs-Software die komplexen Beziehungen zwischen über 1400Hefezellen - rund einem Drittel des Hefegenoms. Insgesamt fanden sie 232Verbände, davon 134 neue. Die Forschergruppe will nun die übrigen zwei Drittel des Hefegenoms untersuchen. Dieses erste Projekt befasste sich mit Proteinen, die enge Verwandte in menschlichen Zellen haben. Da Menschen und Hefe zum gleichen Evolutionszweig gehören, gibt es viele solche Moleküle. Von der Studie erhofft man sich, dass sie Forschern hilft, die Bestandteile ähnlicher "Molekülmaschinen" in menschlichen Zellen zu bestimmen, was für Wissenschaftler ein wichtiger Schritt für die Entwicklung der "postgenomischen" Medizin wäre.
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