Diesmal ganz Bio: SwissFEL macht Proteinstrukturen sichtbar

Erfolgreiches Pilotexperiment an Biomolekülen an der neuesten Grossforschungsanlage des PSI

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Eine andere Sicht auf die Entstehung der sporadischen Form der Alzheimerkrankheit

Bei der Alzheimerkrankheit soll einer Theorie nach als Plaques abgelagertes Amyloid krankheitsauslösend wirken, während dies einer anderen Hypothese zufolge durch nachlassende Energiebereitstellung durch Mitochondrien geschieht. Betroffene weisen kognitive Defizite, wie beispielsweise Gedächtnis- oder Orientierungsstörungen auf und erleben diesen Zustand unter anderem mit geänderter Affektivität und gestörtem Verhalten.
Eine chronisch neurodegenerative Krankheit ließe sich durch prozessual bedingte Veränderungen auffassen, bei dem eine Abweichung von der Norm durch Pathomorphologie oder Dysfunktionalität erklärbar wird. Welche Substanz steckt aber dahinter? Um es vorweg zu nehmen: Bis heute ist es nicht zu begreifen, bestenfalls zu erahnen. Hingegen ist es möglich, außergewöhnliche (Substanz-)Eigenschaften zu erkennen: Wie etwa die hohe Effizienz bei der Verwertung von Glukose zur Energiegewinnung von Adenosintriphosphat (ATP) durch oxidative Phosphorylierung. Oder die Entstehung von Mutationen im Erbgut, beispielsweise durch Methylierung von Cytosin durch Elektronen, die in der Lage sind, eigentlich unüberwindbare Potenzialbarrieren zu durchdringen.
Auch wenn nachfolgend aufgrund solcher Erkenntnisse eine Antwort auf die Frage nach der wirklichen Substanz schuldig bleibt. Das Wechselspiel alles Begreifbaren, von der subatomaren Ebene herauf in die gewohnte Makrowelt, verspricht in jedem Fall eine spannende Reise.

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Für die Entwicklung neuer medizinischer Wirkstoffe ist die genaue Kenntnis biologischer Vorgänge im Körper Voraussetzung. Proteine spielen dabei eine entscheidende Rolle. Am Paul Scherrer Institut PSI hat jetzt der Freie-Elektronen-Röntgenlaser SwissFEL sein starkes Licht erstmals auch auf Proteinkristalle gerichtet und damit deren Struktur sichtbar gemacht. Die besonderen Eigenschaften des Röntgenlasers ermöglichen völlig neuartige Experimente. Die neue Methode ist in der Schweiz nur am PSI möglich und wird künftig bei der Entdeckung neuer Medikamente helfen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft