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Klaus Gerwert, Till Rudack und Carsten Kötting (von links) forschen schon seit Jahren an Schalterproteinen, zu denen auch das hier gezeigte Ras-Protein gehört.

Biophysik

Neuer Ausschaltmechanismus für Schalterproteine entdeckt

Jahrzehntelang haben Forscher debattiert, welcher von zwei Mechanismen Schalterproteine ausschaltet. Nun kommt ein drittes Szenario ins Spiel.

Einen neuen Mechanismus, mit dem Schalterproteine abgeschaltet werden können, haben Forscher der RUB und der schwedischen Universität in Uppsala entdeckt. Schalterproteine wie das Ras-Protein regulieren viele Prozesse im Körper und sind am Entstehen von Krankheiten wie Krebs beteiligt. Die Forscher um Prof. Dr. Klaus Gerwert und Dr. Till Rudack vom Bochumer Lehrstuhl für Biophysik berichten über den neu entdeckten Mechanismus in der aktuellen Ausgabe des Journal of the American Chemical Society, kurz JACS, vom 10. Juli 2019.

Extrem beschleunigte Reaktionen

Für das Ausschalten vieler Schalterproteine ist das Molekül GTP entscheidend, das an die Proteine gebunden ist. Wird durch eine chemische Reaktion eine der drei Phosphatgruppen von GTP abgespalten, schaltet das Protein auf „aus“, was sich auf zelluläre Prozesse auswirkt.

Am Abschaltprozess ist immer mindestens ein Wassermolekül beteiligt. Bislang gingen Forscher davon aus, dass dieses Wassermolekül aktiviert werden muss – und zwar, indem ein Reaktionspartner ein Proton auf das Wassermolekül überträgt. Jahrzehntelang wurde darüber gestritten, ob dieser Reaktionspartner das GTP selbst oder ein Teil des Proteins ist. Die aktuelle Studie offenbarte einen komplett neuen Mechanismus, bei dem die Aktivierung ohne Übertragung eines Protons funktioniert.

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