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1,5 Millionen Euro für die Erforschung der Evolution von Proteinen

Forschungskooperation erhält Förderung der VolkswagenStiftung


Tübingen, 16. Juli 2018. Proteine sind Schlüsselelemente des Lebens. Ein neues Kooperationsprojekt um den Tübinger Molekularbiologen Professor Andrei Lupas setzt sich zum Ziel, die Evolution dieser vielfältigen Strukturen zu erforschen. Neben der Arbeitsgruppe von Lupas am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen beschäftigen sich die Arbeitsgruppen Höcker an der Universität Bayreuth sowie Kolodny, Ben Tal, Fleishman und Tawfik in Israel mit der Frage, wie Proteine entstanden sind und wie sie sich weiterentwickelt haben. Die Volkswagen-Stiftung unterstützt das Projekt im Rahmen der Initiative “Leben? – Ein neuer Blick der Naturwissenschaften auf die grundlegenden Prinzipien des Lebens.”

Seit ihrem Ursprung vor etwa 3.7 Milliarden Jahren sind Proteine ein Schlüsselelement des Lebens. Es gibt sie in verschiedensten Formen und sie führen eine Vielzahl biologischer Funktionen aus, wie Stoffwechsel, Muskelbewegungen, Immunantwort und vieles mehr. Trotz ihrer vielfältigen und komplexen Funktionen bestehen sie alle aus den gleichen Bausteinen, den Aminosäuren. Im Laufe der Evolution wurden Segmente existierender Proteine durch verschiedene Prozesse zu neuen Proteinen zusammengesetzt, wodurch neue Funktionen entstanden. Diese Wiederverwendung von Strukturen ist ein Grundphänomen der Proteinevolution.

Ziel der Forscher ist es, diese wiederkehrenden Segmente aufzuspüren und daraus Rückschlüsse zu ziehen, wie neuartige Proteinformen entstanden sind – ähnlich den Archäologen, die der menschlichen Geschichte nachspüren. Mit Hilfe von Methoden aus der Proteinbiochemie, Strukturbiologie und Bioinformatik wollen die Forscher diese Segmente identifizieren, ihre Historie und Verwandtschaft nachvollziehen und die Proteine im Labor nachbauen. Diese "molekulare Archäologie" soll das Verständnis von Proteinen und ihrer Evolution erweitern und damit einen Beitrag dazu leisten, die Grundprinzipien des Lebens besser zu verstehen.

Die Frage „Was ist Leben?“ steht im Mittelpunkt der Förderinitiative, mit der die VolkswagenStiftung Forschung an der Grenze zwischen den Natur- und Lebenswissenschaften unterstützen will. Unter dem Motto „Leben? – Ein neuer Blick der Naturwissenschaften auf die grundlegenden Prinzipien des Lebens“ unterstützt sie Forschungsprojekte, die mit neuen methodischen Ansätzen und in innovativen Forschungsfeldern neue Erkenntnisse über den Ursprung und die Entwicklung, die Prinzipien sowie die Merkmale des Lebens verhelfen können. Die VolkswagenStiftung ist die größte private deutsche wissenschaftsfördernde Stiftung und hat in den mehr als fünfzig Jahren ihres Bestehens rund 32.500 Projekte im Bereich Wissenschaft und Technik gefördert.


Wiederverwendung von Proteinsegmenten