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Emmy-Noether-Stipendiat Dr. Dirk Schwarzer
Foto: privat
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Vereinfacht ausgedrückt: Im Organismus gibt es
Botenstoffe, die innerhalb von Zellen oder zwischen den Zellen Signale
übermitteln. Das sind häufig Proteine, die nach einem bestimmten
Bauplan - kodiert in einem Gen - hergestellt werden. Mit modernen
gentechnischen Verfahren kann man beispielsweise Bakterienstämme wie
Escherichia-coli dazu bringen, Proteine eines Menschen nachzubauen.
Das Problem: Während der Signalübermittlung verändern sich Proteine,
es werden bestimmte Bausteine angehängt und wieder entfernt. Einer
dieser Vorgänge heißt Phosphorylierung. Dirk Schwarzer sagt:
"Schätzungsweise ein Drittel aller menschlichen Proteine werden
phosporyliert." In den Zellen gibt es dazu bestimmte Werkzeuge.
Die Phosphorylierung und verwandte Vorgänge kann man sich vorstellen
wie ein Etikett, das an ein Paket gehängt und dann wieder
abgeschnitten wird. Bakterien sind jedoch nicht in der Lage, derlei
Veränderungen in die von ihnen produzierten Eiweiße einzubauen.
Hier setzt nun die Seminsynthese von Proteinen an: "Wir bauen
gewissermaßen die Botenstoffe mitsamt ihrer Etiketten nach", erläutert
Schwarzer. Dazu lassen er und seine Kollegen zunächst einen Teil der
Proteine von den bakteriellen Helfern herstellen und synthetisieren
einen anderen Teil mitsamt der gewünschten Veränderung auf chemischem
Wege. Dann fügen die Wissenschaftler die Teile zusammen und bauen
somit die Veränderungen - in der Fachsprache: post-translationale
Modifikationen - in die Eiweiße ein. "Diese Proteine unterziehen wir
dann biochemischen Tests", berichtet Schwarzer, "wir untersuchen
beispielsweise, welche anderen Proteine daran binden." Auf diese Weise
gelingt es den Wissenschaftlern, Signalübertragungsvorgänge im
Organismus zu verstehen und auch die Signalkaskade zu beeinflussen.
Sie können Vorgänge auslösen oder blockieren und damit als ultimatives
Ziel in ein Krankheitsgeschehen eingreifen.
Schwarzers Gruppe ist angesiedelt in der Abteilung Chemische Biologie
des FMP, die von Prof. Michael Bienert geleitet wird. Schwarzer selbst
kommt von der Universität Dortmund, wo er Mitarbeiter von Prof.
Henning Mootz war, der zuvor selbst eine Emmy- Noether-Forschergruppe
geleitet hatte. Dirk Schwarzer (35) studierte Chemie in Marburg und
ging nach seiner Promotion für drei Jahre nach Baltimore an die
renommierte Johns Hopkins University. Seit 1. August ist er nun am FMP
und leitet hier seine eigene Emmy-Noether-Forschungsgruppe.
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