Aufstieg in eine neue Forschungsdimension
Professor Milton T. Stubbs überkommt mitten im Hochsommer ein Gefühl von Weihnachten. Einer seiner größten Wünsche geht in Erfüllung: Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat „sein“ High-End-Kryo-Elektronenmikroskop bewilligt.
„Mit dem hochauflösenden Mikroskop“, betont Milton T. Stubbs, „treten wir in eine neue Dimension, wenn es um die Aufklärung von Strukturen und Funktionen der Membranproteine geht.“ Stubbs ist Direktor des international renommierten Zentrums für Innovationskompetenz (ZIK) „HALOmem – membrane protein structure & dynamics“ am Proteinforschungszentrum Halle.
Die Kryo-Elektronenmikroskopie, so der Biotechnologe, sei neben der Röntgenstrukturanalyse und der NMR-Spektroskopie eine dritte Methode, mit der die Raumstruktur von Proteinen bestimmt wird. „Das High-End-Kryo-Elektronenmikroskop kann einzelne Moleküle abbilden. Somit lassen sich makromolekulare Komplexe quasi an der Grenze zur atomaren Auflösung rekonstruieren“, sagt Stubbs. „Über diesen Weg kann die Komplexität der dreidimensionalen Struktur von Membranproteinen und Protein-Lipid-Komplexen aufgeschlüsselt werden.“
Stubbs sieht durch die Bewilligung des High-End-Kryo-Elektronenmikroskops den Forschungsbereich Proteinchemie, speziell den Schwerpunkt Membranproteine, gestärkt. Die Vielfalt und die mannigfaltigen Funktionen der Membranproteine, sagt er, seien unter anderem für die Medizin und die Pharmazie von großer Bedeutung.
Derzeit ist die Entwicklung von Medikamenten, dessen Zielmoleküle im Organismus überwiegend Proteine sind, noch ein mindestens zehn Jahre dauernder Prozess. „Wenn aber die Eigenschaften des Zielproteins unter anderem durch den Einsatz des Elektronenmikroskops noch besser erforscht sind, kann diese Zeit der Wirkstoffentwicklung wesentlich verkürzt werden“, ist die Hoffnung des Wissenschaftlers.
Im Herbst soll das High-End-Kryo-Elektronenmikroskop in Halle ankommen. – Noch einmal ein Gefühl von Weihnachten – nicht nur für Milton Stubbs. Das Gerät soll projektübergreifend eingesetzt werden. Die Kryo-Elektronenmikroskopie, meint der Direktor von HALOmem, lasse sich gut mit der Röntgenkristallographie, der NMR-Spektroskopie und der Fluoreszenzmikroskopie kombinieren, um strukturelle und dynamische Vorgänge zu untersuchen – innerhalb wie außerhalb der Umgebung, in der sie natürlicherweise angesiedelt sind.
Die oben gezeigte Abbildung stammt von Milton T. Stubbs/Claudia Simon/Hauke Lilie, MLU Halle, in Zusammenarbeit mit Robert M. Glaeser, Lawrence Berkeley Labs, Kalifornien, USA.
Weitere Informationen zum Zentrum für Innovationskompetenz ZIK HALOmem finden Sie hier.