Titel auf Deutsch: Berlin Forscher steuern Proteine mit Licht

Neue Technik zur gezielten Proteinfreisetzung in Zellen ermöglicht bahnbrechende Einblicke

In den Zellen tobt ein reges Treiben, vergleichbar mit einer überfüllten U-Bahn während eines Streiks. Zahllose Moleküle bewegen sich in der Zelle, was eine genaue Beobachtung erschwert. Die Einzelmolekülmikroskopie ermöglicht bereits eine hochauflösende Überwachung im kleinsten Maßstab, aber selbst hochentwickelte Kameras haben Schwierigkeiten, einzelne Proteine im Zellgetümmel zu verfolgen.

Biochemiker Helge Ewers von der Freien Universität Berlin hat eine innovative Technik entwickelt, um vereinzelte Proteine gezielt und farblich markiert in der Zelle freizusetzen. Mit Hilfe von Licht können diese Proteine im Kontext ihrer Umgebung betrachtet und biochemische Prozesse in der Zelle gesteuert werden.

Diese Technik wurde bereits erfolgreich angewendet, um die Funktion von Enzymen und Ionenkanälen in mutierten Immunzellen wiederherzustellen. Darüber hinaus könnte die Technik auch im Bereich der Embryonalentwicklung oder bei lebenden Tieren eingesetzt werden.

Die zellbiologische Forschung mit Licht, bekannt als “Optogenetik”, hat in Berlin eine lange Tradition. Der Biochemiker Peter Hegemann war ein Pionier auf diesem Gebiet und führte lichtempfindliche Proteine aus Algen in Nervenzellen von Fischen, Fliegen und Mäusen ein, um diese zu steuern. Allerdings ist die Anwendung dieser Techniken im menschlichen Gehirn aufgrund seiner Größe und Lichtundurchlässigkeit begrenzt.

Dank der neuen Technik zur gezielten Proteinfreisetzung können Forscher nun bahnbrechende Einblicke in zelluläre Prozesse gewinnen und möglicherweise sogar die Funktionsweise des menschlichen Gehirns weiter erforschen.