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Während die korrekte Funktion vieler Proteine von ihrer dreidimensionalen Struktur abhängt, scheinen einige zufällige Formen anzunehmen. Für eines von ihnen hat ein Forscherteam der RUB gezeigt, dass die vermeintliche Unordnung gar keine ist: Das Protein HMGA1a nimmt dynamische, kompaktere Strukturen an, die von seiner Phosphorylierung abhängen. Eine Fehlfunktion von HMGA1a kann zu Krebserkrankungen führen. Die Forscher um Prof. Dr. Raphael Stoll erwarten daher, dass ihre Ergebnisse eine Grundlage für künftige therapeutische Strategien gegen Krebserkrankungen darstellen, die durch HMGA1a verursacht werden. Sie berichten im Journal Nucleic Acids Research vom 24. Juli 2019.

Viele – aber nicht alle – Proteine in einer lebenden Zelle haben eine definierte dreidimensionale Struktur, die für ihre korrekte Aktivität absolut notwendig ist. Die wechselseitige Beziehung zwischen Struktur und Funktion von Proteinen steht im Fokus vieler Forschungsinitiativen, die bis zur Entwicklung neuartiger Medikamente reichen.

Mindestens 30 Prozent aller Proteine sind unstrukturiert

„Auf der Basis jüngerer Forschungsergebnisse wird jedoch vorhergesagt, dass mindestens 30 Prozent aller Proteine in kernhaltigen Zellen teilweise oder sogar gänzlich unstrukturiert sind“, so Raphael Stoll, Leiter der Arbeitsgruppe Biomolekulare Spektroskopie. Eines dieser scheinbar ungeordneten Proteine ist das High Mobility Group Protein A1a (HMGA1a). Es ist in großer Stückzahl im Zellkern enthalten und wichtig für die Embryonalentwicklung, die Zelldifferenzierung, aber auch beteiligt an der Entstehung unkontrollierter Zellwucherungen, sogenannter Neoplasien.

Das erste Strukturmodell in voller Länge

Dem Bochumer Forscherteam ist es erstmals gelungen zu zeigen, dass das HMGA1a-Protein nicht zufällige Formen annimmt, sondern dynamische, kompaktere Strukturen. Damit konnten die Wissenschaftler das erste Strukturmodell des HMGA1a-Proteins in voller Länge erstellen. Darüber hinaus konnten sie zeigen, welche strukturellen Auswirkungen die Phosphorylierung des HMGA1a-Proteins auf die natürliche Proteinfunktion hat.