Mechanismus eines optogenetischen Werkzeugs aufgeklärt

Biophysiker der Freien Universität weisen Strukturänderungen im Protein Kanalrhodopsin nach. Wissenschaftler der Freien Universität Berlin, des Max-Planck-Instituts für Biophysik in Frankfurt am Main und der Universität Bielefeld haben die Funktionsweise des für die Steuerung von Zellen in Organismen verantwortlichen Proteins Kanalrhodopsin entschlüsselt. Mithilfe der zeitaufgelösten Infrarotspektroskopie gelang ihnen ein einzigartiger Einblick in dessen Mechanismus. Die Wissenschaftler um den Biophysiker Joachim Heberle von der Freien Universität konnten dabei sogenannte Protonierungsreaktionen und Strukturveränderungen zeitlich und örtlich hochaufgelöst verfolgen. Die Ergebnisse wurden in der jüngsten Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Science USA veröffentlicht. Die Erkenntnisse helfen nicht nur beim Verständnis des Funktionsmechanismus des Proteins Kanalrhodopsin. Vielmehr ermöglichen sie die gezielte Herstellung von Proteinvarianten mit verbesserten Eigenschaften, die in Zukunft auch in der Hirnforschung bei der Behandlung von Parkinson-Symptomen zur Anwendung kommen können.