Kleines Protein mit vielen Funktionen

Biologin Anja Bremm ist neue Emmy Noether-Stipendiatin an der Goethe-Universität. Sie erforscht Ubiquitin

Veröffentlicht am: Dienstag, 04. Februar 2014, 15:58 Uhr (030)

FRANKFURT. Als Anja Bremm sich Ende 2012 entschied, von Cambridge (UK) nach Frankfurt zu wechseln, war es wegen eines Proteins. Das kleine, im Körper allgegenwärtige Ubiquitin wird von einer Frankfurter Arbeitsgruppe um Prof. Ivan Dikic seit Jahren intensiv erforscht. Ubiquitin wird wie ein Etikett an Proteine in der Zelle geheftet. Diese Markierung kann, je nach Struktur, unterschiedlichste Funktionen in der Zelle übernehmen. Anja Bremm hat eine spezielle Ubiquitin-Struktur charakterisiert, die bei der Anpassung der Zelle an Stresssituationen eine Rolle spielen könnte. Mithilfe eines Emmy-Noether-Stipendiums der Deutschen Forschungsgemeinschaft setzt die Biologin ihre Arbeiten an der Goethe-Universität fort und qualifiziert sich für eine wissenschaftliche Laufbahn.

„Zuerst dachte man, Ubiquitin diene ausschließlich dazu, beschädigte Proteine in der Zelle für die Entsorgung zu markieren“, erklärt die Biologin. „Dann entdeckte man, dass es auch an der Übermittlung von Signalen beteiligt ist.“ Dies läßt sich auf die Fähigkeit von Ubiquitin zurückführen, strukturell unterschiedliche Ketten zu bilden, welche von Adaptoren erkannt und in eine entsprechende Antwort übersetzt werden. Während ihrer Post-Doktoranden-Zeit am MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge arbeitete Anja Bremm an einer atypischen und bis daher kaum untersuchten Ubiquitinkette. Sie konnte das betreffende Molekül anreichern, kristallisieren und dessen Struktur ermitteln.

Im Rahmen des Emmy Noether Programms wird Anja Bremm die Rolle dieses speziellen Ubiquitin-Signals untersuchen. Dabei wird ihr auch eine weitere Entdeckung aus ihrer Zeit in England helfen: Ein Enzym, das den schönen Namen Cezanne trägt, spaltet Ubiquitinketten dieses Typs spezifisch. Man hat damit ein Werkzeug, um neue physiologische Funktionen dieser atypischen Modifikation zu erforschen. „Soweit wir bisher wissen, spielen atypische Ubiquitin-Signale eine Rolle im zellulären Anpassungsprozess an Stresssituationen, die beispielsweise durch Sauerstoffmangel hervorgerufen werden. Unsere Erkenntnisse könnten künftig dazu beitragen, Ansatzpunkte für die Entwicklung neuer Medikamente zu finden“, erläutert Bremm. Bereits jetzt werden Wirkstoffe, die das Ubiquitin-System hemmen, in der Krebstherapie getestet. „Das verdeutlicht die Dringlichkeit intensiver Forschung auf diesem Gebiet“, unterstreicht die Forscherin. 

Mit Krebsforschung beschäftigte sich Anja Bremm schon während ihrer Doktorarbeit an der Technischen Universität München. Damals untersuchte sie den Zusammenhang von Zelladhäsion und Aktivität des epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors (EGFR) im Magenkarzinom. Während dieser Zeit wurde auch ihr Interesse an der Strukturbiologie geweckt. Der berühmte Bruder von EGFR, der Her2-Rezeptor, spielt eine wichtige Rolle in Brustkrebszellen. Dieser kann heute durch einen Antikörper (Trastuzumab) gezielt blockiert werden, was die Prognose der Patientinnen deutlich verbessert. „Die Kristallstrukturen des Her2-Rezeptors, beschrieben von der Gruppe um Daniel J. Leahy in Baltimore (USA), und die Erkenntnisse die daraus gewonnen wurden, haben mir verdeutlicht, dass Zellbiologie in Kombination mit Strukturbiologie ein mächtiges Werkzeug sein kann“, erinnert sie sich.

Die Strukturbiologie ist ein Schwerpunkt des Exzellenzclusters Makromolekulare Komplexe an de Goethe-Universität. Sie beschäftigt sich insbesondere mit der Struktur von Proteinen in der Zelle und der Zellmembran. Deshalb hat Anja Bremm seit kurzem auch ein Büro und Laborräume im Buchmann Institut für Molekulare Lebenswissenschaften auf dem Campus Riedberg bezogen.

Ein Foto zum Download finden Sie hier.

Informationen: Dr. Anja Bremm, Buchmann Institut für Molekulare Lebenswissenschaften, Campus Riedberg, Tel.: (069) 798-42510, bremm@em.uni-frankfurt.de.