{"id":497,"date":"2022-11-28T11:18:38","date_gmt":"2022-11-28T11:18:38","guid":{"rendered":"https:\/\/xlab-stiftung.de\/?page_id=497"},"modified":"2022-11-28T11:18:38","modified_gmt":"2022-11-28T11:18:38","slug":"sf-2016-membranproteine","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/xlab-stiftung.de\/en\/science-festival-2004-2017-2\/sf-2016-membranproteine\/","title":{"rendered":"SF-2016-Membranproteine"},"content":{"rendered":"

Membranproteine: Aufgaben, Strukturen und Wirkungsweise<\/a><\/h1>\n\n\n\n

Prof. Dr. Dr. h.c. <\/em>Hartmut Michel,
<\/em>Max-Planck-Institut f\u00fcr Biophysik, Frankfurt am Main<\/em><\/p>\n\n\n\n

Alle biologischen Zellen werden von Membranen umgeben, zus\u00e4tzlich werden die Zellen h\u00f6herer Organismen von Membranen unterteilt. Biologische Membranen bestehen aus Lipiden und Membranproteinen. Prinzipiell sind sie f\u00fcr Ionen und polare Substanzen nicht durchl\u00e4ssig. Deshalb k\u00f6nnen elektrische Spannungen, auch Membranpotentiale genannt, und Substanzgradienten \u00fcber diese Membranen aufgebaut und aufrechterhalten werden.<\/p>\n\n\n\n

Im Vergleich mit den Lipiden kommen den Membranproteinen die wichtigeren Aufgaben zu. Sie sind verantwortlich f\u00fcr:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. den Transport von Substanzen \u00fcber die Membranen. N\u00e4hrstoffe, Vitamine und Enzymsubstrate m\u00fcssen aufgenommen werden, Stoffwechselendprodukte und Substanzen, die extrazellul\u00e4r gebraucht werden, m\u00fcssen aus den Zellen ausgeschleust werden. \u201eIonenpumpen\u201c halten Ionengradienten \u00fcber die Zellmembran aufrecht.<\/li>\n\n\n\n
  2. den Gro\u00dfteil des Elektronenflusses und den Energiestoffwechsel der Zellen, insbesondere bei der Photosynthese und der Zellatmung.<\/li>\n\n\n\n
  3. Signalerkennung, Weiterleitung des Signals durch die Zellmembran und Amplifizierung des Signals.<\/li>\n\n\n\n
  4. enzymatische Reaktionen, bevorzugt mit hydrophoben Substraten.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

     Ziel unserer Forschung ist es, die Funktion ausgew\u00e4hlter Membranproteine und ihre Wirkungsweise zu verstehen. Zus\u00e4tzlich wirken die meisten Arzneimittel, indem sie Membranproteine, insbesondere Rezeptoren, hemmen oder aktivieren. Deshalb ist die Aufkl\u00e4rung der Struktur von Membranproteinen f\u00fcr die gezielte Entwicklung von Arzneimitteln durch \u201edrug design\u201c oder \u201evirtuelles Screening\u201c sehr wichtig. Jedoch gestaltet sich das Arbeiten mit Membranproteinen als \u00e4u\u00dferst schwierig. Dies liegt an der mangelnden Verf\u00fcgbarkeit der Membranproteine und ihrer Instabilit\u00e4t. Zurzeit sind die Strukturen von etwa 500 verschiedenen Membranproteinen bekannt, das ist wenig, verglichen mit weit mehr als 20 000 l\u00f6slichen Proteinen. Darunter sind die Strukturen von 50 (von ca. 7000) Membranproteinen des menschlichen K\u00f6rpers.<\/p>\n\n\n\n

    Die Methoden zur Bestimmung der Struktur von Membranproteinen werden vorgestellt und die Strukturen und Mechanismen ausgew\u00e4hlter Membranproteine aus der Photosynthese und Zellatmung sowie von Membranproteinen mit medizinischem Interesse pr\u00e4sentiert.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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