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Strukturbiologie gestern, heute und morgen

Chemie-Nobelpreisträger Johann Deisenhofer hielt die neunte Einstein Lecture Dahlem

07.05.2009

Professor Johann Deisenhofer an der Freien Universität
Professor Johann Deisenhofer an der Freien Universität Bildquelle: Svenja Radtke
Einstein Lecture 2009 im Hörsaal 1a der Freien Universität
Einstein Lecture 2009 im Hörsaal 1a der Freien Universität Bildquelle: Svenja Radtke

Der mit dem Nobelpreis für Chemie des Jahres 1988 geehrte Experimentalphysiker Professor Johann Deisenhofer sprach am 4. Mai 2009 an der Freien Universität über die Historie, den gegenwärtigen Stand und die künftig zu erwartenden Entwicklungen auf dem Gebiet der Strukturbiologie - insbesondere über die Bestimmung der dreidimensionalen räumlichen Struktur von Proteinen und anderen biologischen Makromolekülen mittels der Methode der Röntgenstrahlbeugung.

Schon heute könne man sagen, dass die zwischenzeitlich vorliegenden Strukturinformationen die Gebiete der Biochemie und Molekularbiologie geradezu revolutionierten. In seinem Vortrag ging Deisenhofer auf die wesentlichen Bestandteile aller Lebewesen - Proteine und Nukleinsäuren - ein, deren Strukturen durch die Sequenz der Bausteine und deren Wechselwirkungen mit der Umgebung bestimmt sind, und die die Grundlage für weitere Aussagen über die Funktion dieser Moleküle bilden.

Auch wenn heute, 50 Jahre nach der Bestimmung der ersten Proteinstrukturen von Hämoglobin und Myoglobin - ermöglicht durch die enormen technischen Fortschritte in Form von Synchrotronstrahlungsquellen und Hochleistungsrechnern - die Strukturen von mehr als 50.000 biologischen Makromolekülen bekannt sind, befinde sich die Strukturbiologie doch noch weitgehend am Anfang, so Deisnehofer. Insbesondere konnte das sogennante "Faltungsproblem", das heißt die Strukturvorhersage auf der Basis der Bausteinsequenzen, bisher nicht gelöst werden. Durch die künftige enorme Steigerung der Brillianz der Röntgenstrahlungsquellen mit den im Bau befindlichen Röntgen-Freie-Elektronen-Lasern (X-FEL) in Stanford und beim Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg seien aber schon bald weitere erhebliche Fortschritte zu erwarten.

Professor Günter Kaindl, Emeritus am Fachbereich Physik der Freien Universität, würdigte in seiner Einführung Herrn Deisenhofer als herausragenden, interdisziplinär ausgerichteten Wissenschaftler und beschrieb in einem kurzen Abriss den bemerkenswerten Weg des Nobelpreisträgers aus dem bayerischen Schwaben über Mittelschule, Realschule, Gymnasium in Augsburg, zum Physikstudium an der Technischen Universität München, bis zur Promotion auf dem Gebiet der Proteinkristallographie am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried bei München. 1985 gelang dort Johann Deisenhofer und Hartmut Michel in der Abteilung von Robert Huber die erste Bestimmung der dreidimensionalen Struktur des photosynthetischen Reaktionszentrums des Bakteriums Rhodopseudomonas viridis: eine wissenschaftliche Leistung, die schon 1988 mit dem Nobelpreis für Chemie an Deisenhofer, Huber und Michel gewürdigt wurde.

Die anschließende Diskussion moderierte Professor Wolfram Saenger vom Institut für Chemie und Biochemie/Kristallographie der Freien Universität.

Mit den Einstein Lectures Dahlem würdigt die Freie Universität Berlin unter Beteiligung außeruniversitärer Forschungseinrichtungen das epochale Wirken Albert Einsteins als Direktor des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Physik mit einem hochkarätigen, interdisziplinär ausgerichteten Colloquium am traditionellen Wissenschaftsstandort Berlin-Dahlem. Die ’Einstein Lectures Dahlem’, die einmal pro Semester stattfinden und eine breite Universitätsöffentlichkeit ansprechen, umfassen alle Wissenschaftsgebiete, die durch Albert Einsteins Denken beeinflusst werden.