Sie erforscht ein kleines Protein mit vielen Funktionen

FRANKFURT. Als Anja Bremm sich Ende 2012 entschied, von Cambridge (UK) nach Frankfurt zu wechseln, war es wegen eines Proteins. Das kleine, im Körper allgegenwärtige Ubiquitin wird von einer Frankfurter Arbeitsgruppe um Prof. Ivan Dikic seit Jahren intensiv erforscht. Ubiquitin wird wie ein Etikett an Proteine in der Zelle geheftet. Diese Markierung kann, je nach Struktur, unterschiedlichste Funktionen in der Zelle übernehmen. Anja Bremm hat eine spezielle Ubiquitin-Struktur charakterisiert, die bei der Anpassung der Zelle an Stresssituationen eine Rolle spielen könnte. Mithilfe eines Emmy-Noether-Stipendiums der Deutschen Forschungsgemeinschaft setzt die Biologin ihre Arbeiten an der Goethe-Universität fort und qualifiziert sich für eine wissenschaftliche Laufbahn.
„Zuerst dachte man, Ubiquitin diene ausschließlich dazu, beschädigte Proteine in der Zelle für die Entsorgung zu markieren“, erklärt die Biologin. „Dann entdeckte man, dass es auch an der Übermittlung von Signalen beteiligt ist.“ Dies läßt sich auf die Fähigkeit von Ubiquitin zurückführen, strukturell unterschiedliche Ketten zu bilden, welche von Adaptoren erkannt und in eine entsprechende Antwort übersetzt werden. Während ihrer Post-Doktoranden-Zeit am MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge arbeitete Anja Bremm an einer atypischen und bis daher kaum untersuchten Ubiquitinkette. Sie konnte das betreffende Molekül anreichern, kristallisieren und dessen Struktur ermitteln.

Im Rahmen des Emmy Noether Programms wird Anja Bremm die Rolle dieses speziellen Ubiquitin-Signals untersuchen. Dabei wird ihr auch eine weitere Entdeckung aus ihrer Zeit in England helfen: Ein Enzym, das den schönen Namen Cezanne trägt, spaltet Ubiquitinketten dieses Typs spezifisch. Man hat damit ein Werkzeug, um neue physiologische Funktionen dieser atypischen Modifikation zu erforschen. „Soweit wir bisher wissen, spielen atypische Ubiquitin-Signale eine Rolle im zellulären Anpassungsprozess an Stresssituationen, die beispielsweise durch Sauerstoffmangel hervorgerufen werden. Unsere Erkenntnisse könnten künftig dazu beitragen, Ansatzpunkte für die Entwicklung neuer Medikamente zu finden“, erläutert Bremm. Bereits jetzt werden Wirkstoffe, die das Ubiquitin-System hemmen, in der Krebstherapie getestet. „Das verdeutlicht die Dringlichkeit intensiver Forschung auf diesem Gebiet“, unterstreicht die Forscherin.

Mit Krebsforschung beschäftigte sich Anja Bremm schon während ihrer Doktorarbeit an der Technischen Universität München. Damals untersuchte sie den Zusammenhang von Zelladhäsion und Aktivität des epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors (EGFR) im Magenkarzinom. Während dieser Zeit wurde auch ihr Interesse an der Strukturbiologie geweckt. Der berühmte Bruder von EGFR, der Her2-Rezeptor, spielt eine wichtige Rolle in Brustkrebszellen. Dieser kann heute durch einen Antikörper (Trastuzumab) gezielt blockiert werden, was die Prognose der Patientinnen deutlich verbessert. „Die Kristallstrukturen des Her2-Rezeptors, beschrieben von der Gruppe um Daniel J. Leahy in Baltimore (USA), und die Erkenntnisse die daraus gewonnen wurden, haben mir verdeutlicht, dass Zellbiologie in Kombination mit Strukturbiologie ein mächtiges Werkzeug sein kann“, erinnert sie sich.

Die Strukturbiologie ist ein Schwerpunkt des Exzellenzclusters Makromolekulare Komplexe an de Goethe-Universität. Sie beschäftigt sich insbesondere mit der Struktur von Proteinen in der Zelle und der Zellmembran. Deshalb hat Anja Bremm seit kurzem auch ein Büro und Laborräume im Buchmann Institut für Molekulare Lebenswissenschaften auf dem Campus Riedberg bezogen.

Informationen: Dr. Anja Bremm, Buchmann Institut für Molekulare Lebenswissenschaften, Campus Riedberg, Tel.: (069) 798-42510, bremm@em.uni-frankfurt.de

Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. 2014 feiert sie ihren 100. Geburtstag. 1914 gegründet mit rein privaten Mitteln von freiheitlich orientierten Frankfurter Bürgerinnen und Bürgern fühlt sie sich als Bürgeruniversität bis heute dem Motto „Wissenschaft für die Gesellschaft“ in Forschung und Lehre verpflichtet. Viele der Frauen und Männer der ersten Stunde waren jüdische Stifter. In den letzten 100 Jahren hat die Goethe-Universität Pionierleistungen erbracht auf den Feldern der Sozial-, Gesellschafts- und Wirtschaftswissenschaften, Chemie, Quantenphysik, Hirnforschung und Arbeitsrecht. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Heute ist sie eine der zehn drittmittelstärksten und drei größten Universitäten Deutschlands mit drei Exzellenzclustern in Medizin, Lebenswissenschaften sowie Geisteswissenschaften.“

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