Forschung zu bakterieller Signalverarbeitung in Bayreuth
Bayreuth () – Ein Forschungsteam der Universität Bayreuth und des Forschungszentrums Jülich hat einen zentralen Mechanismus der bakteriellen Signalverarbeitung aufgeklärt, teilte die Universität Bayreuth mit. Die Wissenschaftler untersuchten lichtempfindliche Enzyme, sogenannte Sensor-Histidinkinasen (SHKs), und konnten zeigen, wie diese ihr Signal durch eine lichtgesteuerte Änderung ihrer räumlichen Struktur weitergeben.
SHKs sind Teil von Zwei-Komponenten-Systemen in Bakterien und spielen eine wichtige Rolle bei der Kontrolle von Genaktivität oder der Fähigkeit, Krankheiten auszulösen.
Die Forscher fanden heraus, dass die Enzyme im Dunkeln eine asymmetrisch abgeknickte Form annehmen, während Licht eine symmetrische, gerade Struktur begünstigt. Der Wechsel zwischen diesen Formen ist direkt mit der Aktivität des Enzyms verknüpft: Die asymmetrische Form besitzt Kinaseaktivität und überträgt Phosphatgruppen, die symmetrische Form entfernt diese wieder.
Die Erkenntnisse, die im Fachjournal „Science Advances“ veröffentlicht wurden, könnten langfristig dazu beitragen, neue optogenetische Werkzeuge zu entwickeln.
Mit diesen ließen sich biologische Prozesse gezielt durch Licht steuern, was für Anwendungen in der Biotechnologie oder Biomedizin relevant ist. Die Studie entstand im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekts.
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