Protein-spaltende Enzyme spielen eine wichtige Rolle bei vielen physiologischen Vorgängen. Meist liegen solche Proteasen in einem inaktiven Zustand vor und werden erst unter bestimmten Bedingungen aktiviert. Einige stehen in Verbindung mit Krankheiten, wie Infektionen oder Krebs, entsprechend wichtig sind Methoden, die aktive Proteasen selektiv detektieren. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellt ein Forschungsteam eine neue Klasse von Protease-Aktivitäts-Sensoren vor: mit Peptid-DNA-Konjugaten bestückte Gold-Nanopartikel.

Researchers develop novel cancer protein killer and discover a new ligase for PROTACs

Forschende von Helmholtz Munich und der LMU haben herausgefunden, dass bei Hirnverletzungen bestimmte Zellen im Gehirn aktiv werden und Eigenschaften von neuronalen Stammzellen aufweisen. Regulator dieser Stammzelleigenschaften ist ein bestimmtes Protein, welches für neue therapeutische Ansätzen genutzt werden könnte. Diese Erkenntnisse könnten in Zukunft zu einer besseren Behandlung von Hirnverletzungen beitragen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Medicine veröffentlicht.

Researchers from Helmholtz Munich and the LMU have discovered that, in the case of brain injuries, specific cells in the brain become active in disease situations, exhibiting properties of neural stem cells. The authors further discovered that a specific protein regulates these cells and hence could function as a target for therapy and thereby contribute to better treatments for brain injuries in the future. The new findings shed light on the specificity of astrocyte reaction in different injury conditions and the results are now published in Nature Medicine.

Autoimmunerkrankungen zeichnen sich durch die Bildung von Autoantikörpern aus, die sich gegen körpereigene Strukturen richten und zu teils schweren Organschäden führen. Ein Forschungsteam um Professorin Dr. Gabriela Riemekasten, Lehrstuhlinhaberin für Rheumatologie an der Universität zu Lübeck und Direktorin der Klinik für Rheumatologie und klinische Immunologie am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Lübeck, hat gemeinsam mit Forschenden der Universitätsmedizin Mainz und dem Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) entdeckt, dass Autoantikörper gegen ein Protein auf bestimmten Zelloberflächen auch bei gesunden Menschen ohne Autoimmunerkrankung vorkommen.

New insights into the pathogenesis of Alzheimer’s disease could unlock novel therapeutic approaches and help to prevent the disease. A study led by Professors Marcus Grimm and Tobias Hartmann at the Rhineland Campus of the SRH University of Applied Health Sciences in Leverkusen and at Saarland University has shed light on a bidirectional interaction in the body’s fat metabolism that could play an important role in the development of the disease. Dietary and other lifestyle factors such as smoking also play a role. The research team has published its findings on the relationship between the amyloid precursor protein and fat metabolism in the journal ‚Cell Chemical Biology‘.

New mechanism for the degradation of aldehyde-induced RNA-protein cross-links

Forschende entdecken neuen Weg zum Abbau von RNA-Protein-Vernetzungen, die durch toxische Aldehyde verursacht werden

Stanley Milgram’s groundbreaking „Six Degrees of Separation“ experiment demonstrated the surprisingly close connections between us humans back in the 1960s. Now the research team led by Professor Matthias Mann at the Max Planck Institute (MPI) of Biochemistry has shown that the proteins in our cells are equally well connected. The results of the current study, which are published in the journal Nature, are a decisive step forward in protein research and represent the first comprehensive view of the protein-protein interaction network of an organism.

Stanley Milgrams bahnbrechendes „Six Degrees of Separation“-Experiment zeigte bereits in den 60er Jahren die überraschend engen Verbindungen zwischen uns Menschen. Nun hat das Forschungsteam um Professor Matthias Mann am Max-Planck-Institut (MPI) für Biochemie gezeigt, dass auch die Proteine in unseren Zellen gleichermaßen gut miteinander vernetzt sind. Die Ergebnisse der aktuellen Studie, die in der Fachzeitschrift Nature publiziert wurde, sind ein entscheidender Fortschritt in der Proteinforschung und bieten erstmals einen umfassenden Überblick über das Protein-Protein-Interaktionsnetzwerk eines gesamten Organismus.

Researchers at the universities in Mainz, Cologne, and Oldenburg gain important insights into a cryptochrome protein involved in synchronization of marine organisms‘ inner lunar calendar with moon phases

Seit langem versuchen Wissenschaftler*innen zu verstehen, warum bestimmte Tiere wie der Zebrafisch in der Lage sind, nach Rückenmarksverletzungen verloren gegangene motorische Funktionen wieder zu erlangen. Beim Menschen sind solche Verletzungen irreparabel und führen zu dauerhaften Funktionsverlusten wie beispielsweise Lähmungen. Ein internationales Team um Daniel Wehner vom Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts und des Max-Planck-Zentrums für Physik und Medizin in Erlangen konnte zeigen, dass eine Gruppe von bisher wenig untersuchten Proteinen die Regeneration des zentralen Nervensystems hemmen, indem sie die strukturellen und mechanischen Eigenschaften des Wundgewebes verändern.

Scientists have long sought to understand how certain animals, such as zebrafish, are able to regrow nerve fibers and regain lost motor function after spinal cord injury. In humans, these injuries are irreparable and result in permanent loss of function, such as paralysis. An international team led by Daniel Wehner of the Max Planck Institute for the Science of Light and the Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin in Erlangen, Germany, has been able to show that a group of previously little-studied proteins inhibit regeneration of the central nervous system in mammals by altering the structural and mechanical properties of the wound tissue.

A mammalian embryo cannot develop on its own. It has to implant in the uterus, where it is supplied with everything it needs to survive. Until this happens, the egg cell nourishes the early embryo. Among other things, it provides essential proteins. Researchers led by Melina Schuh at the Max Planck Institute (MPI) for Multidisciplinary Sciences, together with colleagues in Göttingen, have now elucidated how egg cells store proteins. Their experiments also provide important insights into how errors in protein storage can lead to infertility. Structures of the egg cell that have puzzled scientists for over 60 years play a crucial role in this.

Mit einer Studie, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, hat ein Forschungsteam der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, der Universität zu Köln und der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg neue Erkenntnisse über die Funktion eines speziellen Cryptochrom-Proteins gewonnen. Diese Proteine, die in einer Vielzahl von Organismen vorkommen, sind häufig an lichtgesteuerten biologischen Prozessen beteiligt. Der marine Borstenwurm Platynereis dumerilii nutzt etwa ein spezielles Cryptochrom-Protein namens L-Cry, um zwischen Sonnen- und Mondlicht zu unterscheiden.

Lysosomes play an important role in cells and tissues, controlling not only the degradation of substances but also cell division and growth. A team led by Professor Volker Haucke and Dr. Michael Ebner at the FMP has investigated how these two functions are related to nutrient availability in the cell. The researchers were able to show for the first time that lysosomes undergo a massive transformation. A signaling lipid acts as a switch between the two states. The findings, published in the journal Cell, could be used to develop drugs that specifically stimulate cells from patients with neurodegenerative or metabolic diseases to break down harmful protein molecules inside the cell.

Similar to humans and animals, which adapt their diet or behavior to given environmental conditions, the function and protein composition of single cells also depends on which resources are available in their immediate environment. Using a new approach developed by a research team led by Matthias Mann, Director at the MPI of Biochemistry, it is now possible to analyze this protein composition with a view to the environment of individual cells for the first time. By combining two new methods from the research department, they succeeded in functionally mapping the proteome of single cells with high spatial resolution. The results are published in the journal Nature Methods.

Tumorimpfungen können den Körper im Kampf gegen Krebs unterstützen. Diese Vakzine machen das Immunsystem der Patienten auf krebstypisch veränderte Proteine aufmerksam. Mediziner und Krebsforscher aus Heidelberg und Mannheim haben nun erstmals erwachsene Patientinnen und Patienten mit fortgeschrittenen Mittellinien-Gliomen, schwer zu behandelnden Hirntumoren, mit einem Peptidimpfstoff behandelt. Der Impfstoff imitierte eine für diese Krebsart typische mutationsbedingte Veränderung in einem Histon-Protein. Die Impfung erwies sich als sicher und löste die erwünschten gegen den Hirntumor gerichteten Immunreaktionen aus.

Die Mitochondrien stellen in den Zellen die Energie zum Überleben bereit, von der einzelligen Hefe bis hin zum Menschen. Gerät die Energieversorgung in Unordnung, drohen schwere Krankheiten. Innerhalb der Mitochondrien spielt ein Protein namens TIM23 eine zentrale Rolle. Es ist für den Transport von Eiweißmolekülen, die im Inneren der Zellen hergestellt werden, durch die Hülle der Mitochondrien verantwortlich – so dachte man zumindest jahrzehntelang. Dabei kommt diese Rolle wohl eher dem „zweieiigen Zwilling“ von TIM23, dem Protein TIM17 zu, wie Forscher um Professor Martin van der Laan herausfinden konnten. Ihre Erkenntnisse haben sie nun in Nature veröffentlicht.

Um den genauen Zeitpunkt zu steuern, wann Cullin-Moleküle (Cullin-RING-Ubiquitin-E3-Ligasen, kurz „CRLs“) eingreifen um bestimmte Proteine in Zellen zu zerstören oder ihre Funktion zu verändern, werden sie durch ein kleines Protein ein- und ausgeschaltet. Dieses Protein heißt NEDD8 und wird zum Einschalten an das Cullin-Molekül angeheftet und zum Ausschalten wieder entfernt. Die Bindung verändert die Form des gesamten Moleküls, um so seinen Zweck erfüllen zu können. Forschende des Max-Planck-Institutes (MPI) für Biochemie und der University of Waterloo haben nun eine Methode entwickelt, um die „eingeschalteten“ Cullin-Moleküle genauer zu untersuchen und so ihre Regulierung zu verstehen.

Genetic remnants of viruses that are naturally present in the human genome could affect the development of neurodegenerative diseases. Researchers at DZNE come to this conclusion on the basis of studies on cell cultures. They report on this in the journal “Nature Communications”. In their view, such “endogenous retroviruses” could contribute to the spread of aberrant protein aggregates – hallmarks of certain dementias – in the brain. Thus, these viral relicts would be potential targets for therapies.

Max Planck researchers identify mechanisms of key players in the maturation process of ribosomes with chemical biology tool kit

Endogenous metabolite directly inhibits mTORC1 activity

Cells use a variety of metabolic pathways to synthesise the building blocks for growth and proliferation. To ensure balanced growth, these biosynthetic processes must be tightly coordinated. Researchers from the Max Planck Institute for Biology of Ageing, together with a team of national and international collaborators, have now identified a molecular machinery that senses the ability of a cell to make lipids to then block or activate all other biosynthetic processes, such as protein synthesis, accordingly.

Wie ein Protein der Zelle bei Nährstoffmangel hilft

Researchers at TU Graz have gained new insights into the functioning of a protein found in bacteria, whose enzymatic activity is activated by blue light.