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Struktur der inneren Uhr teilweise entschlüsselt

Struktur der inneren Uhr teilweise entschlüsselt
Unsere innere Uhr steuert den Schlaf-Wach-Rhythmus. Ist der gestört, erhöht sich das Risiko für Krankheiten. Forscher der Uni Mainz haben nun die atomare Struktur eines Uhrenproteinkomplexes entschlüsselt.
Univ.-Prof. Dr. Eva Wolf ist neuberufene Professorin für Strukturbiologie am Institut für Allgemeine Botanik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und Mitarbeiterin am Institut für Molekulare Biologie (IMB).

Bei ihren Grundlagenforschungen an der JGU geht es der Wissenschaftlerin um einen Einblick in die „Mechanik“ unsere inneren Uhr, denn noch ist deren Funktion nicht vollständig verstanden.

Proteinkomplex als Kontrolleur und Regulator

Die Wissenschaftlerin erläutert:

Die innere Uhr steuert viele wichtige Körperfunktionen. Wenn der natürliche Rhythmus gestört wird, wie beispielsweise bei Schichtarbeit, ist die Wahrscheinlichkeit, am metabolischen Syndrom, Diabetes oder Krebs zu erkranken, deutlich erhöht.

Nun also hat die Forschergruppe um Wolf das Cryptochrom untersucht; Cryptochrom gilt bei Säugetieren als zentrales „Uhrenprotein“. Außer in den zirkadianen Rhythmus (unserer inneren Uhr) greift es auch auch in die Glukosehomöostase ein und reguliert den Blutzuckerspiegel (weswegen ein gestörtes Protein auch Diabetes auslösen kann).

Zusammen mit dem Uhrenprotein Period bildet das Cryptochrom einen Komplex, dessen Struktur von Wolfs Arbeitsgruppe gelöst wurde; bislang war diese Kristallstruktur unbekannt.

Wolf und ihr Team haben nun erstmals die molekulare Struktur dieses Proteinkomplexes bestimmt, der bei der Regulation des zirkadianen Rhythmus eine wichtige Rolle spielt.

Was die Mainzer Biologin hofft: dass ihre Erkenntnisse einst richtungsweisend sein werden für die Behandlung von Krankheiten, die aus einem gestörten Rhythmus

Dreidimensionale Struktur des Cryptochrom-Period-Uhrenproteinkomplexes der Maus. Der Komplex wird durch ein von beiden Proteinen koordiniertes Zink-Atom stabilisiert.

Abb.: Eva Wolf, JGU

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