Proteine - Bindeglieder zwischen Signalen und Transport

Proteine nutzen bestimmte Signale zur zellinternen Kommunikation. Eines dieser entscheidenden kleinen Signalproteine ist Ubiquitin (Ub).

Gesundheit

Störungen im Ub-System werden mit einer Reihe von Krankheiten assoziiert, darunter auch Krebserkrankungen wie Brust- oder Darmkrebs, Parkinson- und Alzheimer-Krankheit, Diabetes und sogar Infektionskrankheiten wie HIV oder Ebola. Bessere Kenntnisse über die Übertragung von Signalen bei Proteinen und darüber, wie diese Signale auf Zellebene entschlüsselt werden, könnten den Weg für neue Therapien gegen diese schweren Erkrankungen ebnen. Das EU-finanzierte Projekt "Auto-ubiquitylation" untersucht Dekodierungsmechanismen auf molekularer (zellulärer) Ebene, was vor allem von Bedeutung ist, weil Ub-Rezeptoren Signale für Tausende ubiquitinierter Proteine entschlüsseln. Eine detaillierte Forschungsarbeit zur Funktion von Ub-Rezeptoren enthüllt nun deren Rolle bei der Entstehung (und möglichen Prävention) von Krankheiten. Biochemische und biophysikalische Assays sollen zeigen, ob offene und geschlossene Strukturen Einfluss auf die Funktionsweise von Ub-Rezeptoren haben. Das Projekt postulierte drei strukturelle Zustände von Ub-Rezeptoren: "apo" (ungebundene Form), "trans" (Bindung an ein anderes ubiquitiniertes Protein) und "cis" (das selbst ubiquitiniert ist). Die Bestimmung der cis-Struktur war ein wichtiges Resultat und verdeutlichte die Interaktion zwischen Molekülen, die die Proteinfunktion regulieren (Autoinhibition). Bis jetzt entwickelte das Projekt ein neuartiges bakterielles System zur Protein-Ubiquitinierung, um hochauflösende Strukturen von Ub-Rezeptoren im cis-Zustand zu ermitteln und die Mechanismen der Autoregulierung zu klären. Die Projektpartner gehen davon aus, dass die Forschungsarbeit die pharmakologische Manipulierung des Ub-Systems erleichtern könnte. Erfolge in dieser Hinsicht sollen dann die Richtung beim weiteren Design von AIDS- oder Krebs-Medikamenten weisen.

Structural insight into auto-ubiquitylation as a regulatory mechanism for protein trafficking

Proteine - Bindeglieder zwischen Signalen und Transport

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