"Und ja, man muss auch das Ego zurückschrauben"

Interview2. April 2013, 18:25
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Das Protein samt seiner sozialen Seite ist das Metier des Systembiologen Giulio Superti-Furga - Robert Czepel erklärte er, was seine Wissenschaft mit Yoga zu tun hat - und warum Zügelung zum Erfolg führt

STANDARD: Sie bezeichnen sich selbst als "Proteinsoziologen". Was hat man sich darunter vorzustellen?

Superti-Furga: Die Gene sind zwar die digitale Voraussetzung für Leben, aber sie sind chemisch weitgehend untätig, fast schon totes Material. Ohne die Tätigkeit der Proteine, die Gene unter anderem ablesen und verwalten, würde nichts geschehen. Die Eiweiße sind sozusagen die ausführende Instanz der genetischen Information. Der "Proteinsoziologe" untersucht, wie die Eiweiße zusammenwirken. Es geht also nicht darum, einen Katalog aller Proteine zu erstellen - es geht darum herauszufinden, wie sie sich zu Verbänden zusammenschließen, um ihre Aufgaben in der Zelle zu erfüllen. Die Analogie zur Soziologie ist natürlich sehr oberflächlich, aber sie ist hilfreich: Denn es gibt Proteine mit sehr vielen Kontakten und Funktionen sowie solche, die nur wenig mit anderen in Berührung kommen.

STANDARD: Welches Protein gilt zum Beispiel als besonders "sozial"?

Superti-Furga: Etwa die sogenannten Chaperone. Sie sind dazu da, um die Faltung anderer Proteine zu ermöglichen. Sie können sich das vorstellen wie das Einnehmen einer schwierigen Yogastellung: Wenn ich eine gerade Kerze machen will, muss ich zunächst meinen Po nach oben schwingen. Das ist ein energetisch ungünstiger Zustand. Dann kommt der Yogatrainer oder die Yogatrainerin und hilft mir dabei. Die Chaperone sind deswegen " sozial", weil sie hunderte Proteine als Kunden haben - in der Fachsprache nennt man diese tatsächlich "clients". Die Chaperone werden übrigens auch Stress- oder Hitzeschockproteine genannt, ihre Hilfe ist nämlich besonders bei hohen Temperaturen gefragt.

STANDARD: Wie viele Proteine gibt es im menschlichen Körper?

Superti-Furga: Das ist eine Frage der Definition. Gene besitzen wir 23. 000, die meisten davon stellen Proteine her. Nun werden die meisten Eiweiße aber zugeschnitten und auf viele Arten chemisch verändert, sodass nicht klar ist, ob man dann noch vom gleichen Protein sprechen kann. Wenn man alles zusammenzählt, sind es etwa 200.000 bis 500.000.

STANDARD: Und wie viele Wechselwirkungen gibt es?

Superti-Furga: Das ist schwierig abzuschätzen. Eine Million mindestens.

STANDARD: Bisherige Studien zur Interaktion von Proteinen konnten nur zu 25 Prozent reproduziert werden. Sie haben nun in der Fachzeitschrift " Nature Methods" eine Arbeit vorgelegt, in der Sie die Quote auf 81 Prozent hochschrauben konnten. Woher kommt diese Differenz?

Superti-Furga: In der Anfangsphase dieser Disziplin waren die Methoden noch nicht ausreichend genau und standardisiert. Wir haben nun zusammen mit Kollegen von der ETH Zürich etwas Neues probiert, um die Reproduzierbarkeit zu erhöhen: Wir haben ganz altmodisch ein handgeschriebenes Dokument auf Pergament entworfen und uns darin verpflichtet, für die Dauer des Projekts exakt gleiche Experimente durchzuführen. Das ist gar nicht einfach! Normalerweise versucht man nämlich Experimente und Protokolle andauernd zu optimieren. Nicht zuletzt deshalb, weil man auch besser als die Konkurrenz sein will. Doch das haben wir uns nun selbst verboten. Dazu braucht es eine Menge Disziplin.

STANDARD: Sie haben also eine Charta der Selbstbeschneidung unterschrieben.

Superti-Furga: So ist es. Es liegt in der Natur des Forschers, Rezepte immer besser zu machen. Und ja, man muss auch das Ego zurückschrauben. Jeder glaubt der bessere Experimentator zu sein.

STANDARD: Ihre Arbeit basiert auf einer Methode namens Massenspektrometrie. Wie funktioniert sie?

Superti-Furga: Man identifiziert die Proteine aufgrund ihrer Ladung und ihres Gewichts. Stellen Sie sich vor, ich gehe in das neue Redaktionsgebäude des Standard und wiege jeden Journalisten mit einer sehr genauen Waage. Vorausgesetzt, niemand isst oder trinkt etwas, dann würde ich am Tag darauf erneut alle unterscheiden können, weil das exakte Gewicht etwas Einzigartiges ist.

STANDARD: Wie haben Sie die Interaktionen der Proteine festgestellt?

Superti-Furga: Wir haben einzelnen Proteine in lebende Zellen eingeführt und dann alle jene Eiweiße herausgefischt, die mit Ersteren eine Bindung eingegangen sind. Nach diesem Arbeitsschritt bedarf es allerdings noch einer Menge Bioinformatik und Statistik, um die Verteilung der Proteine in der Zelle zu berechnen.

STANDARD: Seit 2003 gilt das menschliche Genom als vollständig entziffert. Wie lange wird es dauern, bis sämtliche Wechselwirkungen der Proteine erfasst sind?

Superti-Furga: In Bezug auf spezielle Zelltypen könnten wir das mit unserer Methode innerhalb von drei bis fünf Jahren schaffen. Wir wissen, wie es geht, aber wir bräuchten einen Sponsor. Mit zehn Millionen Euro wäre das Projekt zu stemmen.

STANDARD: Angenommen, das Projekt wäre bereits abgeschlossen - was wüsste man dann?

Superti-Furga: Wir könnten die genetische Information richtig interpretieren. Wir wüssten dann, welche Funktionen die Gene haben. Das ist wie der Unterschied zwischen einem Telefonverzeichnis und dem Organigramm einer Firma.

STANDARD: Würde etwa die Alzheimer-Forschung davon profitieren?

Superti-Furga: Auf jeden Fall. An der Entstehung von Alzheimer ist beispielsweise ein Enzym namens Gamma-Sekretase beteiligt. Und vermutlich nicht nur dieses, sondern auch viele Proteine, die damit wechselwirken.

STANDARD: Sie haben an Ihrem Forschungsinstitut einen eigenen Raum für die Entwicklung von Ideen eingerichtet. Hatten Sie in der "Brain-Lounge" schon gute Ideen?

Superti-Furga: Durchaus, obwohl ich natürlich nicht glaube, dass man die Muse mit einer Formel herbeibeschwören könnte. Der beste Zustand, um Ideen zu haben, ist fast ein meditativer. Man muss es wollen, ohne es zu wollen. (Robert Czepel, DER STANDARD, 03.04.2013)

=> Wissen: Das Om von Genom und Proteom


Giulio Superti-Furga studierte in Zürich und San Francisco Molekularbiologie, arbeitete danach als Teamleiter am European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg. Seit 2005 ist er wissenschaftlicher Direktor des Center for Molecular Medicine (CeMM) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Wien. Superti-Furgas erste umfassende Kartierung von Eiweißverbänden in Zellen war im Jänner 2002 das Cover-Thema des Fachblatts "Nature". In "Nature Methods" hat er jüngst eine Arbeit über Protein-Wechselwirkungen veröffentlicht (" Interlaboratory reproducibility of large-scale human protein-complex analysis by standardized AP-MS").

  • "Man muss es wollen, ohne es zu wollen": der Molekular- und Systembiologe Giulio Superti-Furga über den besten Zustand, um Ideen hervorzubringen.
    foto: standard/corn

    "Man muss es wollen, ohne es zu wollen": der Molekular- und Systembiologe Giulio Superti-Furga über den besten Zustand, um Ideen hervorzubringen.

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