Kryo-Elektronenmikroskopie - Strukturbiologe Prof. Kay Grünewald erläutert Bedeutung für die Virusforschung
Der Nobelpreis für Chemie geht 2017 an Jacques Dubochet, Joachim Frank und Richard Henderson. Das wurde am Mittwoch, dem 4. Oktober 2017, bekanntgegeben. Die drei Forscher haben mit ihren Arbeiten entscheidend dazu beigetragen, die Kryo-Elektronenmikroskopie zu einer der wichtigsten Methoden in der Biochemie und Strukturaufklärung zu machen.
Mithilfe der Kryo-Elektronenmikrokopie (Kryo-EM) ist es möglich, kleinste Strukturen wie Proteine oder Proteinkomplexe sichtbar zu machen. Die Technik unterscheidet sich vor allem in einem Punkt von der herkömmlichen Elektronenmikroskopie: Die Proben werden schockgefroren und bei Temperaturen von etwa -180°C betrachtet. Da biologische Proben Wasser enthalten, lassen sie sich auf diesem Wege in ihrer tatsächlichen Form und Struktur darstellen.
Welche Bedeutung die Kryo-Elektronenmikroskopie für die Virusforschung hat, erklärt HPI-Abteilungsleiter Prof. Kay Grünewald, der gerade mit seiner Abteilung „Strukturelle Zellbiologie der Viren“ in das neu errichtete „Centre for Structural Systems Biologie“ (CSSB) in Hamburg zieht:
„Am CSSB untersuchen wir vor allem molekulare Interaktionen von Pathogenen mit ihren Wirtszellen. In meiner Arbeitsgruppe sind diese Pathogene in der Regel Viren. Uns geht es darum, wichtige Schritte beim Viruseintritt in die Zelle und bei der Virus-Assemblierung und -Morphogenese besser zu verstehen und so auch Ansätze für eine Intervention aufzudecken. Vertreter der Herpes-, Adeno- und Retroviren stehen im Mittelpunkt unserer Forschungen.
Darüber hinaus nutzen wir Viren als Marker, um grundlegende zellbiologische Fragestellungen zu bearbeiten. Dazu verwenden wir die Kryo-Elektronentomographie, eine von zwei Haupt-Modalitäten der Kryo-EM, die es erlaubt Makromoleküle direkt in ihrer nativen zellulären Umgebung zu analysieren.
So können wir wichtige zelluläre Mechanismen, wie den intrazellulären Transport oder Membranfusionen verstehen. Dazu werden Informationen aus der Kryo-EM in einem integrativen strukturbiologischen Ansatz mit Befunden aus anderen Bereichen, z.B. der Biochemie, Roentgenkristallographie oder Massen-Spektrometrie, kombiniert.“
Prof. Kay Grünewald wurde gemeinsam von den Partnern HPI und der Universität Hamburg für das neu errichtete „Centre for Structural Systems Biology“ (CSSB) berufen, wo er neben seiner Abteilung „Strukturelle Zellbiologie der Viren“ auch die Kryo-Elektronenmikroskopie-Einrichtung leiten wird.
