Ein Hotel für Proteine auf dem Desy-Gelände

Ein ungewöhnliches Hotel öffnete gestern auf dem Gelände des Desy in Hamburg-Bahrenfeld seine Türen. In ihm übernachten nämlich keine Menschen, sondern Proteine, die Bausteine des Lebens. "Bis zu 10 000 Proben können wir hier drei bis sechs Monate lang einlagern und beobachten, ob sich Kristalle bilden", sagt Dr. Jochen Müller-Dieckmann, Leiter der Hochdurchsatz-Kristallisationsanlage, der das eine Million Euro teure Forschungsinstrument als Hotel bezeichnet. Mit ihm werden die Forscher tiefer in die Geheimnisse des Lebens eindringen.

Seit der genetische Code vieler Lebewesen entschlüsselt ist, gibt es riesige Berge von genetischen Daten. Doch was bedeuten sie? Um das zu beantworten, untersuchen Müller-Dieckmann und seine Kollegen vom Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) die Struktur von Eiweißen. Weltweit werden jährlich 3000 Proteinstrukturen bestimmt, rund 330 allein am EMBL mit seinen insgesamt fünf Laboren, darunter dem in Hamburg. Die Grundlagenforschung wird von 18 Mitgliedsländern finanziert. Die Kenntnis der räumlichen Struktur ist ein zentraler Schlüssel, um die Funktion des Proteins zu verstehen und sie beeinflussen zu können.

Zunächst einmal werden die Eiweiße in Kristalle umgewandelt. "Und genau hier setzt die neue Anlage an. Automatisch stellt sie binnen vier Minuten die Proben nach einem genau festgelegten Plan her. Damit sind die Versuche vergleichbar. Danach landen die Platten mit den Proben in einem großen Regal in einem klimatisierten Raum, der ständig überwacht wird. In regelmäßigen Abständen fotografiert eine Kamera die Platten. "So können wir die Kristallisationsversuche überwachen, ohne sie zu stören. Nach spätestens sechs Monaten werden die Proben vernichtet, sofern sich keine Kristalle gebildet haben", erläutert Müller-Dieckmann, der vor seinem Wechsel ans EMBL Anfang 2004 bei einem der Marktführer auf dem Gebiet der Lebenswissenschaften in Kalifornien gearbeitet hat.

Die gezüchteten Kristalle werden mit der hochenergiereichen Röntgenstrahlung, der Synchrotron-Strahlung, analysiert. "Vor zehn Jahren dauerte es etwa zwei Jahre, um nach einer gelungenen Kristallisation eines Proteins dessen Struktur mit der Röntgenkristallographie zu knacken. Heute brauchen wir maximal zwei Wochen", sagt Dr. Matthias Wilmanns, Leiter des EMBL in Hamburg. Von diesem Fortschritt können Wissenschaftler aus aller Welt profitieren, denn sie können Experimente an dieser Anlage machen. "Das ist ein weltweit einzigartiges Angebot", so Wilmanns. Es stößt auf großes Interesse. Zu dem Workshop, der heute beginnt und auf dem auch das neue Forschungsinstrument vorgestellt wird, reisten 70 Forscher aus 16 Ländern an - einige sogar aus China und den USA.

Um zu überprüfen, ob ihre Kristallisationsexperimente gelungen sind, müssen die Forscher in Zukunft aber nicht nach Hamburg kommen. Denn sie können das Geschehen im Hotel auch am PC im heimischen Labor verfolgen. "Natürlich können sich die Gastforscher nur ihre Bilder ansehen", versichert Müller-Dieckmann. Schließlich gilt der Datenschutz auch für Experimente.ang