Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften hat am heutigen Mittwoch entschieden, biochemische Forschung mit dem Nobelpreis für Chemie auszuzeichnen. Der Preis wird an zwei Israelis und einen US-Amerikaner verliehen.

Das Nobelpreiskomitee begründete seine Entscheidung damit, dass die drei Forscher Aaron Ciechanover und Avram Hershko vom Israel Institute of Technology (IIT) in Haifa, und Irwin Rose von der University of California in Irvine mit ihren Arbeiten gegen den Strom geschwommen seien. Im Gegensatz zu den meisten anderen Wissenschaftlern interessierten sie sich nicht für die so genannte Proteinbiosynthese, die Fertigung der Zellstrukturen und -werkzeuge, sondern für deren Abbau.

Aufgrund der Arbeiten der drei Forscher verstehe man heute, warum in der Zelle einige Proteine zerstört, andere dagegen erhalten würden. Die Unterscheidung auf molekularer Ebene sei die Grundlage von Prozessen der Zellteilung, Reparaturen an der Erbsubstanz DNA sowie wichtiger Bestandteile der Körperabwehr. Fehler im Abbausystem führten zu Krankheiten wie Mukoviszidose oder Gebärmutterkrebs, heißt es in der Mitteilung des Nobelpreiskomitees.

Entscheidend für den Proteinabbau ist die Markierung der Strukturen mit Ubiquitin. Dieses Protein wurde bereits 1975 isoliert, seine Funktion war damals jedoch unbekannt. Mit 76 Aminosäuren ist das Molekül im Vergleich zu anderen Proteinen wie etwa Enzymen klein. Seinen Namen, der vom lateinischen Wort «ubique» für «überall» abgeleitet ist, erhielt es, weil es in unterschiedlichen Geweben nachgewiesen wurde.

Meist werden mehrere Ubiquitin-Moleküle an das abzubauende Protein geheftet, dessen Weg dann vorbestimmt ist: Sie werden zu den so genannten Proteasomen transportiert, in denen die Aminosäureketten, aus denen Proteine bestehen, zerteilt und abgebaut werden. Das Ubiquitin wird an der Membran der Proteasomen wie ein Schlüssel von einem Schloss erkannt. Daher gelangen nur Ubiquitin-markierte Proteine in die Abbauorganellen. Kurz bevor das Proteasom das Protein aufnimmt, wird die Markierung entfernt und die Ubiquitin-Moleküle könne wiederverwendet werden.

Wie schnell Proteine in der Zelle abgebaut werden hängt unter anderem von den Aminosäuren ab, aus denen sie aufgebaut sind. Die mittlere «Betriebsdauer» für Proteine im Zellplasma liegt meist zwischen zwei Minuten und zwanzig Stunden. Ciechanover, Hershko und Rose entdeckten diesen Prozess des Protein-Abbaus in den frühen 1980er Jahren und werden dafür mit dem Nobelpreis geehrt. Die Auszeichnung ist mit 10 Millionen Schwedischen Kronen (etwa 1,1 Millionen Euro) dotiert. Die Verleihung findet am 10. Dezember, dem Todestag von Alfred Nobel, in Stockholm statt. (nz)