Neue internationale Einrichtung zur Erforschung der Moleküle des Lebens mit Synchrotronstrahlung

Mit 8,8 Millionen Euro fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung den Aufbau einer integrierten Einrichtung für Strukturbiologie durch die Hamburger Außenstelle des Europäischen Laboratoriums für Molekularbiologie (EMBL).

Die neue Anlage mit dem Namen EMBL@PETRA-III wird am neuen Petra-III Speicherring auf dem Gelände des Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) entstehen. EMBL@PETRA-III wird die Arbeitsschritte bei der Analyse der räumlichen Struktur von Proteinen und anderen biologischen Molekülen integrieren und automatisieren. Hierbei spielt die von PETRA-III produzierte hochenergetische Röntgenstrahlung die zentrale Rolle. Die neue Anlage wird zu den leistungsfähigsten weltweit zählen. Sie soll 2010 ihren Betrieb aufnehmen.

Röntgenstrahlen gehören zu den aufschlussreichsten Werkzeugen in der modernen Biologie. Die Struktur und Form von für das Leben so wichtigen Molekülen wie Proteinen oder DNS bleiben selbst unter den besten Lichtmikroskopen unsichtbar. Deshalb benutzen Strukturbiologen am EMBL Hamburg die Strahlung des DESY-Synchrotrons, um dreidimensionale Bilder von biologischen Molekülen zu erhalten. Im Fall von Proteinen, die in Krankheiten involviert sind, dienen diese hochaufgelösten Bilder häufig als Basis für die Entwicklung neuer Medikamente. So hat zum Beispiel das EMBL Hamburg in den letzten vier Jahren die Strukturen von mehr als 30 verschiedenen Proteinen bestimmt, die eine Rolle in der Tuberkulose spielen, und unter ihnen mehrere potentielle Angriffspunkte für neuartige Medikamente entdeckt.

„Mit seinen erstklassigen optischen Parametern wird PETRA-III zu den leistungsstärksten Synchrotron-Anlagen weltweit zählen“, sagt der Leiter der EMBL Außenstelle in Hamburg, Matthias Wilmanns. „Erst mit entsprechendem Wissen und technischen Fertigkeiten lässt sich allerdings das volle Potential dieser Strahlung für die Lebenswissenschaften ausschöpfen. EMBL Hamburg betreibt seit 30 Jahren Forschung in Strukturbiologie, unter anderem als Koordinator mehrerer EU-Projekte. In unserem neuen Zentrum werden wir DESYs führende Technologie und unsere Erfahrung in den Lebenswissenschaften zusammenführen und sie der gesamten wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung stellen.“

EMBL@PETRA-III wird Strukturbiologen aus der ganzen Welt offen stehen. Kriterium für den Zugang wird allein die wissenschaftliche Qualität der vorgeschlagenen Experimente sein.

EMBL@PETRA-III wird mit drei hochmodernen Synchrotron-Strahlführungen ausgestattet. Eine davon wird für die Strukturanalyse mit Kleinwinkelstreuung genutzt. Mit dieser Technik lassen sich die Form und die Dynamik von Proteinen und ihren Komplexen in Lösung bestimmen. Die weiteren zwei Strahlführungen dienen der Kristallographie – einer Technik, mit der die einzelnen Atome kristallisierter Proteine sichtbar werden. In der neuen Anlage wird es auch erstmals möglich sein, sämtliche Schritte von Hochdurchsatz-Proteinkristallisation über Probenaufbearbeitung bis zu Datenverarbeitung unter einem Dach durchzuführen. Durch diesen integrierten Ansatz wird die Erforschung von Molekülen, die über Krankheit oder Gesundheit des Menschen entscheiden, deutlich beschleunigt.

„Mit dieser einzigartigen Einrichtung werden wir in der Lage sein, bestehende physikalische Grenzen zu überwinden und Probleme anzugehen, die bislang unlösbar scheinen“, sagt Thomas Schneider, Projektkoordinator. „EMBL@PETRA-III wird nicht nur die Rolle Europas in den Biowissenschaften stärken, sondern auch das Ansehen der Stadt Hamburg als Forschungsstandort weiter steigern.“

Anna-Lynn Wegener
Press Officer
EMBL
Meyerhofstrasse 1
D-69117 Heidelberg
tel. +49-6221-3878452
fax +49-6221-387525
wegener@embl.de