Profil

Platzmangel innerhalb der Gebäude des Max-Planck-Institutes für Biochemie erforderte die Anmietung eines Labors im IZB auf dem Martinsrieder Campus, in dem die Emeritus Gruppe Huber experimentell arbeitet, um Proteine zu präparieren, zu kristallisieren und kristallographische Strukturbestimmungen durchzuführen. Innerhalb des MPIB Gebäudes stehen zwei Büroräume zur Verfügung. Die Emeritus Gruppe umfasst einen Postdoktoranden und zwei Doktoranden. Die erforderlichen Personalmittel werden durch ein ‚Robert Huber Nobelpreisträgerstipendium’ der MPG und von der ‚Peter und Traudl Engelhorn Stiftung’ bereitgestellt.
Forschungsschwerpunkte der Gruppe sind käfig-bildende, regulierte Proteasen und ihre regulatorischen Komponenten (Proteasom, PAN, LON) und saure Proteasen (SAP), die Candida albicans als Virulenzfaktoren des pathogenen Pilzes absondert. In Zusammenarbeit mit Dr. Michael Groll (LMU) und einer Reihe von international tätigen Pharma- und Pflanzenschutzfirmen untersuchen wir die Kristallstrukturen von Hefeproteasom-Ligand Komplexen zur Unterstützung von design und Entwicklung neuer Medikamente bzw. Fungizide.
Die Entdeckung des Proteasoms als Zielmolekül für Medikamente gegen bestimmte Formen von Myelomen und anderen Krebsformen hat diese Forschungsrichtung sehr stimuliert. PAN, eine archaeale ATPase und Proteasomaktivator aus S. solfataricus dient als Modell des ATPase-Subkomplexes aus dem eukaryotischen regulatorischen Partikel des Proteasoms und kann Hinweise auf den prinzipiellen Mechanismus der Proteasomaktivierung geben (Dr. Igor Siwanowicz, Dr. Martin Locher). Eine Reihe von Genkonstrukten mit dem Ziel, flexible, die Kristallisation behindernde Segmente des exprimierten Proteins zu entfernen, wurden angefertigt. Einige Kristalle konnten erhalten werden, die allerdings ungenügend geordnet waren.
Die ubiquitäre LON Protease besitzt Protease und die regulatorische ATPase innerhalb eines Polypeptids. Das verwendete Konstrukt für die Präparation des recombinanten Proteins stammt aus dem Archaeon A. fulgidus. Bisher ist von diesem Protein nur die Proteasekomponente strukturell definiert. Die Holo-Struktur wird Aussagen über den Aktivierungsmechanismus erlauben (Dr. Igor Siwanowicz ).

Von den mehr als zehn Isoenzymen der SAP Familie konnten wir SAP3 und SAP1 exprimieren, kristallisieren und mit und ohne gebundenem, substratanalogen Inhibitor bei hoher Auflösung durch Röntgenanalyse charakterisieren. Diese Arbeiten erfolgten in Zusammenarbeit mit Dr. C. Borelli und Prof. H. C. Korting (LMU ) (Elisabeth Ruge, Jung-Hoon Lee).
Eine Reihe weiterer Projekte und Doktorarbeiten, deren experimentellen Teile in den Jahren 2003 bis 2005 ausgeführt wurden, werden abgeschlossen und zur Publikation vorbereitet:
- Seryl-tRNA Synthase aus A. aeolicus mit gebundenen Substrat und Produktanalogen (R. Willkomm mit M. Wahl, Göttingen und M. Augustin, Proteros, Martinsried );
- Selenophosphat Synthase (SelD) aus verschiedenen Organismen, E. coli, A. aeolicus, Drosophila (Li-Chi Chang mit M. Wahl, Göttingen).
Beide Projekte sind Teile eines breit angelegten Programms zur Aufklärung von Weg und Mechanismus der Biosynthese des Selenocysteins in Zusammenarbeit mit Prof. A. Böck (LMU). Seryl-tRNA Synthase and SelD katalysieren die ersten Schritte der enzymatischen Kaskade, die zu Selenocysteyl-tRNA^Sec führt;
- Eukaryotische NTP-Transferase aus dem humanen Pathogen Leishmania major (T. Steiner mit R. Gerardy-Schahn, Hannover): Uridindiphosphate Glucosepyrophosphorylase katalysiert die Bildung von UDP-Glucose, ein Schlüsselmetabolit der Kohlehydratsynthese in allen Organismen.
Das erste und letzte Projekt führte zu Kristallstrukturen und molekularen Modellen bei hoher Auflösung und erlaubte Interpretationen der katalytischen Mechanismen. Das zweite Projekt ergab nur ungenügend streuende Kristalle.
Im Jahre 2005 wurde eine zweite Biotech Firma Suppremol ausgegründet, deren Erstfinanzierung durch einen internationalen Investor gesichert wurde (Gründer: Dr. U. Jacob, Dr. P. Sondermann, Prof. R. Huber ). Suppremols Geschäftsplan ist es, Fc Rezeptoren als therapeutische Proteine zu entwickeln als neuartige Strategie gegen Autoimmunerkrankungen.

Proteros Biostructures, die erste Ausgründung im Jahre 1998, bietet Dienste zur Analyse von pharmakologisch wichtigen Proteinen und deren Komplexen mit Liganden für Pharma- und Pflanzenschutzfirmen an. Proteros entwickelte sich zu einer Größe von 25 Mitarbeitern und wirft Gewinn ab. Beide Unternehmen haben ihren Sitz im IZB des Martinsrieder Campus.