Studie: Struktur von Biokatalysatoren hängt davon ab, ob sie sich in Zellen oder im Reagenzglas befinden

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Die Struktur von Enzymen bestimmt, wie sie lebenswichtige Prozesse wie die Verdauung oder die Immunantwort steuern.

Das liegt daran, dass die Proteinverbindungen nicht starr sind, sondern durch bewegliche “Scharniere” ihre Form verändern können.

Die Form von Enzymen kann davon abhängen, ob ihre Struktur im Reagenzglas oder in der lebenden Zelle gemessen wird.

Das haben Physikochemiker der Universität Bonn über YopO, ein Enzym des Pesterregers, herausgefunden.

Dieses grundlegende Ergebnis, das jetzt in der Zeitschrift Angewandte Chemie veröffentlicht wurde, ist möglicherweise auch für die Arzneimittelforschung von Interesse.Alle lebenden Zellen enthalten Proteine, die für die Aufrechterhaltung der Körperfunktionen unerlässlich sind.

Proteine bestehen hauptsächlich aus Aminosäuren und ermöglichen als Katalysatoren (Enzyme) biochemische Reaktionen, die sonst nicht ablaufen würden.

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Enzyme steuern zum Beispiel die Verdauung und das Immunsystem”.

Die Art der biochemischen Reaktionen und wie sie ablaufen, hängt von der Struktur der Proteine ab”, sagt Prof.

Dr.

Olav Schiemann vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn.

Proteine sind nicht starr, sondern können ihre Form durch bewegliche “Scharniere” verändern.

Dieses Wechselspiel zwischen Struktur und Dynamik bestimmt das Geschehen.

Das Enzym und die umzuwandelnde Substanz müssen wie Schlüssel und Schloss zusammenpassen, um einen bestimmten Prozess zu katalysieren.YopO ist in der Membran verankert und daher besonders stabilDie Wissenschaftler verwendeten für ihre Forschung ein Protein aus Pesterregern (Yersinia).

Diese tricksen das Immunsystem aus, indem sie Proteine wie YopO (Yersinia outer protein O) in die angreifenden Makrophagen injizieren.

YopO bindet an das Aktin der abwehrenden Zellen, wodurch die Immunzellen nicht mehr in der Lage sind, die Krankheitserreger zu umhüllen und zu verdauen.

Wir haben YopO verwendet, weil dieses Enzym medizinisch interessant ist und in einer Membran verankert oder immobilisiert werden kann”, erklärt Schiemann.

Letzteres ist eine wichtige Voraussetzung für unsere Messungen an Raum….

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