(mib) Der Mensch ist eine Ansammlung von Proteinen; er besteht aus ihnen, aus den Makromolekülen, die aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und teilweise auch Schwefel zusammengebaut sind. Als Gerardus Johannes Mulder 1839 den Namen aus dem griechischen Wort protos oder proteo ableitete, unterstrich er damit bewusst den Stellenwert dieser Moleküle: protos steht für „erstes, wichtigstes“, proteo für „ich nehme den ersten Platz ein“. Seit einigen Jahrzehnten werden in der Biochemie die Proteine untersucht, vieles versteht man inzwischen. Auch was in jeder Zelle genau abläuft. Lange war dies allerdings das Geheimnis der Natur. Von grossem Interesse war, wie nicht mehr benötigte Proteine in den Zellen abgebaut und rezykliert werden. Erst in den späten 1970er-Jahren kamen Forscher dem auf die Schliche, veröffentlicht wurden die Resultate schliesslich 1980 in zwei Publikationen. Gestern wurden Aaron Ciechanover (1), Avram Hershko (2) und Irwin Rose (3) für ihre Arbeiten zum Abbau von Proteinen von der Royal Swedish Academy of Sciences mit dem Chemie-Nobelpreis ausgezeichnet (4).

Der Abbau von Proteinen wird in der Fachsprache als „Proteolyse“ bezeichnet. Eine entscheidende Rolle spielt dabei das Molekül Ubiquitin – in der Fachliteratur abgekürzt als Ub bezeichnet. Die kompliziert aufgebaute Verbindung heftet sich quasi als Markiersubstanz an das von der Zelle nicht mehr benötigte Protein. Dieser Protein-Ubiquitin-Komplex wird nun dem Proteasom zugeführt. Als Proteasom wird in der Biologie die Gesamtheit jene Enzyme bezeichnet, die für den Abbau von Proteinen verantwortlich sind. Kurz vor dem Abbau im zellulären Proteinschredder wird das Ubiquitin wieder vom Protein-Komplex gelöst und dem (zyklischen) Abbauprozess erneut zugeführt. Auch die abgebauten Proteine – sie liegen nun als Aminosäuren vor – werden im Organismus wiederverwertet, denn die Zellen gehen mit ihren Ressourcen äusserst sparsam um.

Wenn der Abbau der nicht mehr benötigten Proteine nicht korrekt funktioniert, können beispielsweise Krebs oder die Lungenkrankheit Mukoviszidose entstehen. Für die Medizin sind die Arbeiten der drei Forscher deshalb von grosser Bedeutung; so versucht die Pharmaindustrie Medikamente herzustellen, welche die Aufgabe von Ubiquitin übernehmen können.

Aaron Ciechanover (geb. 1947) studierte Medizin an der Hebrew University School of Medicine in Jerusalem. Seine Doktorarbeit absolvierte er am Technion in Haifa, dem Israel Institute of Technology, im Labor von Avram Hershko. Dabei kamen die beiden Forscher dem Ubiquitin auf die Spur. Nach einem Aufenthalt am Harvey Lodish’s Laboratory am MIT kehrte er ans Technion zurück, wo er seither als Professor für Biochemie forscht und lehrt.

Avram Hershko (geb. 1937) studierte ebenfalls Medizin an der Hebrew University School of Medicine in Jerusalem, war anschliessend an der University of California in San Francisco tätig und folgte 1972 dem Ruf an das Technion in Haifa. Während einem Sabbatical-Jahr forschte er im Labor von Irwin Rose in Kalifornien. Zusammen mit Aaron Ciechanover und Alexander Varshavsky wurde Hershko vor vier Jahren mit dem Lasker Award for Basic Medical Research ausgezeichnet.

Mit dem Entscheid der Akademie geht zum ersten Mal ein wissenschaftlicher Nobelpreis nach Israel.

Der dritte Preisträger, Irwin Rose, (geb. 1926) studierte an der University of Chicago, lehrte an der New York University und an der Yale University, forschte danach am Fox Chase Krebszentrum in Philadelphia und baute schliesslich (im Pensionsalter) an der University of California at Irvine das Departement Physiologie und Biophysik auf.