Medizin-Nobelpreis 2013 geht an drei Zellforscher

7. Oktober 2013, 17:34
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James E. Rothman, Randy W. Schekman und Thomas C. Südhof für Forschung zu intrazellulärem Transport ausgezeichnet

Stockholm - Start für die Nobelpreis-Woche: Am späten Montagvormittag wurden in Stockholm die diesjährigen Nobelpreisträger für Physiologie oder Medizin bekanntgegeben. Die US-Amerikaner James E. Rothman von der Universität Yale und Randy W. Schekman von der University of California in Berkeley sowie der Deutsche Thomas C. Südhof von der Universität Stanford wurden dabei für ihre Beiträge zur Zellforschung geehrt. Die Forscher erhalten den Preis für bahnbrechende Entdeckungen zu den Mechanismen, wie in Zellen Proteine transportiert werden und damit an die für Stoffwechselabläufe richtige Stelle kommen.

Denn die Billionen von Zellen in unserem Körper funktionieren wie ein hoch organisiertes Logistikunternehmen, wie der Zellbiologe Manuel Zimmer vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) erklärt: Der Transport von Proteinen müsse zwischen diesen Untereinheiten mit verschiedenen Aufgaben und zwischen Zellen selbst organisiert und ganz genau kontrolliert ablaufen.

Intrazellulärer Transport als Schlüsselmoment

Jede Zelle produziert und exportiert Moleküle. So werden beispielsweise bei der Ausschüttung von Insulin ins Blut chemische Signale (Neurotransmitter) von einer Nervenzelle zur anderen gesendet. Diese Moleküle werden in kleinen Einheiten, sogenannten "Vesikeln", transportiert. Störungen des Transportsystems können schwere Schädigungen verursachen und neurologische Erkrankungen, Diabetes und Immunkrankheiten auslösen. Rothman, Schekman und Südhof erforschten die molekularen Grundlagen, wie die Vesikel zur richtigen Zeit an den richtigen Ort in den Zellen gelangen. Für die Erklärung der Entstehungsprozesse solcher Erkrankungen sind die Entdeckungen der Forscher von weitreichender Bedeutung.

Mutierte Gene für Fehler verantwortlich

"Oh, my god!" Das sei seine erste Reaktion auf die Verständigung aus Stockholm gewesen, sagt Schekman. Seine zweite Reaktion habe dann exakt gleich gelautet: "Oh, my god!" Geboren 1948 in St. Paul im US-Bundesstaat Minnesota, startete er mit der Entdeckung einer Reihe von Genen, die für den Transport der Vesikel in den Zellen notwendig sind. Er arbeite an Hefezellen, bei denen man künstlich eine Art "Stau" beziehungsweise eine mangelnde Planung bei diesen Abläufen vermuten konnte. Er entdeckte, dass mutierte Gene dafür verantwortlich waren.

"Reißverschluss-System" für Proteine

Rothman, geboren 1950 in Haverhill in Massachusetts und Chef der Abteilung für Zellbiologie in Yale, arbeitete an Säugetierzellen und entdeckte in den 1980er- und 1990er-Jahren, dass ein bestimmter Proteinkomplex den Vesikeln erlaubt, an die Membranen ihrer Ziele anzudocken und zu verschmelzen. "Das geschieht ähnlich wie bei einem Reißverschluss-System. Die Tatsache, dass es so viele Proteine gibt und dass sie jeweils nur an bestimmten Zielstrukturen binden, stellt sicher, dass die 'Ladung' präzise am Bestimmungsort ankommt", schrieb das Nobelpreiskomitee.

Komplexe Zellkommunikation

Südhof, geboren 1955 in Göttingen und seit 2008 Professor für Molekulare und Zelluläre Physiologie in Stanford, interessierte sich dafür, wie Nervenzellen miteinander kommunizieren. Dabei werden Neurotransmitter von einer Nervenzelle produziert, in Vesikel verpackt, die dann mit der äußeren Membran von Zellen verschmelzen und den Inhalt freigeben. Südhof entdeckte, wie der Einstrom von Kalzium-Ionen in Nervenzellen diesen Prozess steuern kann. "Südhof erklärte, wie bei solchen Abläufen die zeitliche Präzision erreicht wird und wie der Inhalt dieser Vesikel quasi auf Kommando freigesetzt wird", so das Nobelpreiskomitee.

Rothman und Schekman haben gemeinsam 2002 den Albert Lasker Award for Basic Medical Research erhalten, der gemeinhin als jener Preis gilt, den Medizin-Nobelpreisträger zuvor gewonnen haben "müssen". Südhof erhielt den Lasker-Award 2013.

Video: Nobel Prize announcement in Physiology or Medicine 2013

Vergangenes Jahr ging die Auszeichnung an den Briten John B. Gurdon und an den Japaner Shinya Yamanaka. Den Forschern war es gelungen, "alte" ausdifferenzierte Zellen aus dem Hautgewebe von Mäusen in "junge" Stammzellen zurückzuverwandeln, aus denen wieder jede Form von Zelle werden kann. Übergeben werden die Preise alljährlich am 10. Dezember, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel. (red/APA/tasch, derStandard.at, 7.10.2013)

  • James Rothman, Randy Schekman und Thomas Südhof (von links) beschäftigen sich mit Mechanismen des Proteintransports in Zellen an die für Stoffwechselabläufe zentralen Punkte.
    foto: fotos: apa/epa/yale university, apa/epa/uc berkeley, apa/stanford university

    James Rothman, Randy Schekman und Thomas Südhof (von links) beschäftigen sich mit Mechanismen des Proteintransports in Zellen an die für Stoffwechselabläufe zentralen Punkte.

  • Jede Zelle verfügt über eine komplexe Organisation: Zellulär produzierte Moleküle werden in kleinen Einheiten, sogenannten "Vesikeln", zeitlich gesteuert zum richtigen Punkt transportiert.
    grafik: nobelprize.org

    Jede Zelle verfügt über eine komplexe Organisation: Zellulär produzierte Moleküle werden in kleinen Einheiten, sogenannten "Vesikeln", zeitlich gesteuert zum richtigen Punkt transportiert.

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