08.10.08 Nobelpreis 2008
Nobelpreis 2008
Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften verleiht den Nobelpreis 2008 für Chemie an Osamu Shimomura, Martin Chalfie und Roger Y. Tsien für die Entdeckung und Entwicklung des Grün fluoreszierenden Proteins (GFP)
Abb. 1: Grün fluoreszierendes Protein
Quelle:
PDB
Leuchtende Proteine - wegweisende Sterne für die Biochemie
Das erstaunlich hell leuchtende, grün fluoreszierende Protein (GFP), wurde 1962 in der wunderschönen Qualle Aequorea victoria entdeckt. Seit dann entwickelte sich GFP zu einem der wichtigsten Werkzeuge der aktuellen Biowissenschaften. Mit Hilfe von GFP haben Wissenschaftler Methoden entwickelt, um zuvor unsichtbare Prozesse wie die Entwicklung von Nervenzellen oder die Ausbreitung von Krebszellen sichtbar zu machen.
Zehntausende unterschiedliche Proteine befinden sich in lebenden Organismen, die zeitnah wichtige chemische Prozesse steuern. Wenn diese Proteinmaschinerie nicht funktioniert, so treten oft Krankheitszeichen auf, gefolgt von schweren Erkrankungen. Daher ist es in den Biowissenschaften zwingend erforderlich, Funktionen einzelner Proteine im Körper genau aufzuzeichnen.
Der Nobelpreis 2008 für Chemie belohnt die Entdeckung von GFP und die ersten Forschungsarbeiten, die aus GFP ein Werkzeug für die Biowissenschaften machten. Unter Verwendung von DNA-Technologien können Forscher nämlich GFP mit anderen, interessanten Proteinen verknüpfen, die sonst unsichtbar wären. Die so markierten Proteine zeigen nun durch ihr Leuchten ihre Position an, aber auch Bewegungen und Interaktionen der Proteine können so festgestellt werden.
Abb. 2: Entwicklung von Nervenzellen
Quelle: Nature Neuroscience,
Erstmals direkter Blick auf Nervenzellenaktivität bei Alzheimer-Krankheit
Forscher können also das Schicksal unterschiedlicher Zellen mit Hilfe von GFP feststellen: Nervenzellen, die während der Entwicklung von Alzheimer zerstört werden, lassen sich ebenso beobachten wie Insulin-produzierende Betazellen im Pankreas heranwachsender Embryos. In einem spektakulären Experiment ist es zum Beispiel Forschern gelungen, unterschiedliche Nervenzellen in einem Mäusehirn mit einem Kaleidoskop unterschiedlicher Farben zu markieren.
Abb. 2: Fluoreszenzaufnahme eines lebenden Parasiten. Ein Protein, das
exportiert wird,
wurde mit grün fluoreszierendem Protein markiert.
Quelle: Nature, Neu entdeckte Proteinexportmaschine des Malaria-Parasiten
Die Geschichte hinter der Entdeckung von GFP ist hauptsächlich mit den folgenden drei Nobelpreisträgern verknüpft:
Osamu Shimomura hat GFP aus der Qualle Aequorea victoria isoliert, die in den Strömungen vor der Westküste Nordamerikas vorkommt. Er hat auch die intensiv grünliche Färbung unter UV-Licht entdeckt.
Martin Chalfie demonstrierte den Wert von GFP als leuchtende Markierung für unterschiedliche biologische Phänomene. In einem ersten Experiment färbte er unterschiedliche Zellen des transparenten Spulwurmes Caenorhabditis elegans mit der Hilfe von GFP.
Roger Y. Tsien entwickelte Theorien, weshalb GFP fluoresziert. Er erweiterte zudem die Farbpalette durch die Entwicklung weiterer fluoreszierender Proteine und eröffnete somit Forschern die Möglichkeit, unterschiedliche Proteine und Zellen verschieden einzufärben. Somit können eine Vielzahl an Prozessen simultan beobachtet werden.
Kurzbiographien:
Osamu Shimomura, Japaner. Geboren 1928 in Kyoto, Japan. Ph.D. in Organischer Chemie 1960 Nagoya University, Japan. Professor emeritus Marine Biological Laboratory (MBL), Woods Hole, MA, USA und Boston University Medical School, MA, USA.
Martin Chalfie, US-Bürger. Geboren 1947, aufgewachsen in Chicago, IL, USA. Ph.D. in Neurobiologie 1977 Harvard University. William R. Kenan, Jr. Professor für Biological Sciences der Columbia University, New York, NY, USA, seit 1982.
Roger Y. Tsien, US-Bürger. Geboren 1952 in New York, NY, USA. Ph.D. in Physiologie 1977 Cambridge University, UK. Professor an der University of California, San Diego, La Jolla, CA, USA, seit 1989.
Quelle:
Pressemitteilung Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften
http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2008/press.html
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Nobelpreis Chemie 2008
(URL: https://www.organische-chemie.ch/chemie/2008okt/nobelpreis.shtm)
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