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Experimente zur Proteinkristallisation

Spiegelbildliche RNA-Moleküle



Ribonukleinsäuren, kurz RNA, stellen das Bindeglied zwischen der genetischen Information der DNA und der exprimierten, das heißt schon entwickelten Form der Proteine dar. Die Arbeitsgruppe von Prof. Erdmann (Freie Universität Berlin) befasst sich seit vielen Jahren mit der Kristallisation und Strukturaufklärung von RNAs und deren Proteinkomplexen.

Ausgangspunkt der Studien bildet die ribosomale rRNA, ein wichtiger Bestandteil der Ribosomen, an denen die Proteinsynthese stattfindet. Die Kristalle vom Shuttle-Flug STS-95 sowie aus den viermonatigen Experimenten auf der Internationalen Raumstation ISS im Jahr 2001 resultierten in einer detaillierteren Struktur der 5S rRNA Domäne B. Erstmalig konnte ein Brechungsmuster des 5s RNA/L18 Proteinkomplexes erhalten werden.

In weiteren Versuchen auf der ISS im Jahr 2002 wurden in Zusammenarbeit mit der Pharmafirma NOXXON AG zum ersten Mal spiegelbildliche RNA-Moleküle kristallisiert. Der Vorteil spiegelbildlicher Nukleinsäuren gegenüber "natürlichen" RNA-Molekülen liegt in ihrer großen Beständigkeit im menschlichen Blut. Dadurch erscheinen sie besonders geeignet, Tumore oder virale Erkrankungen wie AIDS wirksam zu bekämpfen. Darüber hinaus lassen sie sich aufgrund ihrer hohen Stabilität auch chemisch in großer Menge und hoher Reinheit synthetisieren. Um allerdings die Funktion dieser Moleküle verstehen zu können, müssen deren Strukturen bekannt sein. Bei den ISS-Experimenten ging es vor allem um die Wechselwirkungen zwischen den Nukleinsäuren und Wasser. Die exakte Anordnung der Wassermoleküle innerhalb der Helix und in deren Umgebung ist wichtig für den Erhalt der räumlichen RNA-Struktur. Das aus diesen Experimenten gewonnene Modell der 5S rRNA eröffnet neue Einsichten in die Interaktion von Antibiotika mit den ribosomalen RNAs und ermöglicht das Modelling effektiverer Wirkstoffe.


Crystallization of rRNA Protein Complexes

Forschungsgebiet: Proteinkristallzüchtung
Zeitraum: Mai bis Juli 2001 und April bis Juni 2002
Einsatzbereich: US-Lab
Partner: USA
Status: abgeschlossenes Experiment
Ansprechpartner: Prof. Dr. Volker A. Erdmann, Freie Universität Berlin


Zuletzt geändert am: 19.02.2009 16:39:39 Uhr
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