{"id":391085,"date":"2025-09-02T13:04:11","date_gmt":"2025-09-02T13:04:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/391085\/"},"modified":"2025-09-02T13:04:11","modified_gmt":"2025-09-02T13:04:11","slug":"das-marburger-zellulaere-sauerstoffreaktionen-molekularer-lichtschalter-von-forschern-entwickelt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/391085\/","title":{"rendered":"das Marburger. Zellul\u00e4re Sauerstoffreaktionen: Molekularer Lichtschalter von Forschern entwickelt"},"content":{"rendered":"

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Olalla V\u00e1zquez und Van Tuan Trinh im Labor. Foto Jessica Epstein<\/p>\n

02.09.2025 (wm\/red) Ein Team der Universit\u00e4t Marburg hat erstmals ein optochemisches Werkzeug entwickelt, mit dem das zentrale Sauerstoffsensorprotein HIF1\u03b1 des K\u00f6rpers beeinflusst und die damit verbundenen Gene nach Belieben eingeschaltet werden k\u00f6nnen. Die Entdeckung von HIF1\u03b1 und dessen Funktion bei der Wahrnehmung und Anpassung von Zellen an die Sauerstoffverf\u00fcgbarkeit wurde 2019 mit dem Nobelpreis f\u00fcr Medizin ausgezeichnet.<\/p>\n

Die von Dr. Van Tuan Trinh, einem ehemaligen Mitarbeiter des Labors f\u00fcr Chemische Biologie von Prof. Dr. Olalla V\u00e1zquez, geleitete Studie beschreibt ein durch sichtbares Licht aktivierbares \u201eStapled Peptide\u201c, welches eine r\u00e4umliche und zeitliche Kontrolle \u00fcber HIF1\u03b1 erm\u00f6glicht. Dieser Durchbruch, der als \u201eHot Paper\u201c ver\u00f6ffentlicht wurde und auf der Titelseite der f\u00fchrenden Chemiezeitschrift Angewandte Chemie erscheint, zeigt, wie dieses Peptid unter Lichteinstrahlung eine k\u00fcnstliche Reaktion auf zellul\u00e4rer Ebene ausl\u00f6sen kann, die normalerweise nur bei niedrigem Sauerstoffgehalt induziert wird.<\/p>\n

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Prof. Olalla V\u00e1zquez freut sich \u00fcber die Anerkennung, \u201edass unsere Arbeit so hervorgehoben wird, zeigt, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft diesen Fortschritt in der optochemischen Steuerung sch\u00e4tzt.\u201c<\/p>\n<\/blockquote>\n

\"\"Die Bezeichnung \u201eHot Paper\u201c spiegelt insbesondere die Neuartigkeit der Verwendung eines Lichtschalters zur Beeinflussung zellul\u00e4rer Sauerstoffreaktionen und insbesondere eines Proteins wie HIF1\u03b1 wider, das zahlreiche Anwendungen inspirieren k\u00f6nnte. Das von Prof. M. Eugenio V\u00e1zquez entworfene Titelbild<\/a> bringt das Konzept auf den Punkt: ein durch Licht ausgel\u00f6stes Getriebe, das den Abbau von HIF1\u03b1 aufh\u00e4lt und so den Motor der Genregulation am Laufen h\u00e4lt. Dieses eindrucksvolle Bild und die dahinterstehende Forschung vermitteln eine klare Botschaft: Mit dem richtigen molekularen Schalter k\u00f6nnen Wissenschaftler die komplizierten Schaltkreise des Lebens mit au\u00dfergew\u00f6hnlicher Finesse steuern.<\/p>\n

Ein- und Ausschalten der Proteinmaschinerie durch Licht<\/strong><\/p>\n

Das photoschaltbare Peptid (PSB-BCB-04) des V\u00e1zquez-Teams funktioniert wie ein molekularer Lichtschalter. Im Wesentlichen haben sie ein kleines Peptid mit einem lichtempfindlichen chemischen Linker \u201ezusammengeheftet\u201c, der seine Form \u00e4ndern kann, wenn er bestimmten Wellenl\u00e4ngen des sichtbaren Lichts ausgesetzt wird. Die Bestrahlung mit gr\u00fcnem Licht<\/strong> f\u00fchrt zu einer Peptidkonformation, die eine enge Bindung an den f\u00fcr den HIF1\u03b1-Abbau verantwortlichen Proteinkomplex erm\u00f6glicht, d. h. das Peptid blockiert die EloBC-pVHL-Interaktion. Durch die St\u00f6rung dieser Protein-Protein-Interaktion (EloBC-pVHL) bringt das Peptid die Zellen dazu, Hypoxie-Reaktionsgene unter nicht-hypoxischen Bedingungen zu aktivieren.<\/p>\n

Infolgedessen wird HIF1\u03b1 auch unter normalen Sauerstoffbedingungen in der Zelle stabilisiert. Bei Einstrahlung von blauem Licht<\/strong> \u00e4ndert sich die Konformation des Peptids und damit der HIF1\u03b1-Spiegel sowie die Aktivit\u00e4t von HIF-gesteuerten Genen, wie dem vaskul\u00e4ren endothelialen Wachstumsfaktor (VEGFA) \u2013 einem Gen, das an der Bildung von Blutgef\u00e4\u00dfen beteiligt ist.<\/p>\n

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Diese Pr\u00e4zision, die nur durch den Einsatz von Licht ohne dauerhafte genetische Ver\u00e4nderungen erreicht wird, ist sowohl f\u00fcr die Forschung als auch f\u00fcr therapeutische Strategien auf dem Gebiet der Photopharmakologie von unsch\u00e4tzbarem Wert.<\/p>\n<\/blockquote>\n

Vielversprechende Aussichten: von der regenerativen Medizin bis zur gezielten Krebsbek\u00e4mpfung<\/strong><\/p>\n

Diese Methodik er\u00f6ffnet neue Wege, da sie eine pr\u00e4zise Kontrolle der Hypoxie-induzierbaren Faktoren (HIF) erm\u00f6glicht, die bei Krankheit und Heilung eine zentrale Rolle spielen.<\/p>\n

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\u201eHIF1\u03b1 reguliert \u00fcber hundert Gene, die am Sauerstofftransport, dem Wachstum der Blutgef\u00e4\u00dfe, dem Stoffwechsel und der Immunfunktion beteiligt sind\u201c, erkl\u00e4rt Prof. Olalla V\u00e1zquez. \u201eSeine pr\u00e4zise Kontrolle ist medizinisch relevant bei Krankheiten wie Krebs, Isch\u00e4mie, An\u00e4mie und Wundheilung.\u201c<\/p>\n<\/blockquote>\n

Tumore nutzen HIF1\u03b1, um bei Sauerstoffmangel zu \u00fcberleben und Blutgef\u00e4\u00dfe zu bilden, w\u00e4hrend seine Aktivierung die Reparatur von Gewebe und Nerven unterst\u00fctzen kann. Das lichtgesteuerte Peptid des Marburger Teams bietet r\u00e4umliche und zeitliche Pr\u00e4zision \u2013 es aktiviert HIF1\u03b1 nur dort, wo und wann es ben\u00f6tigt wird \u2013 und maximiert so potenziell den Nutzen bei gleichzeitiger Reduzierung der Nebenwirkungen.<\/p>\n

\u00dcber HIF1\u03b1 hinaus zeigt der Ansatz eine allgemeine Strategie auf: die Verwendung von auf Licht-reaktiven Peptiden zur Regulierung der Proteinstabilit\u00e4t und -interaktionen nach Bedarf. Angepasst an andere Systeme k\u00f6nnte dies den gezielten Proteinabbau verbessern und bestehende Instrumente wie Proteolyse-Targeting-Chim\u00e4ren (PROTACs) mit bedingter, lichtgesteuerter Pr\u00e4zision erg\u00e4nzen.<\/p>\n

Orginalpublikation https:\/\/doi.org\/10.1002\/anie.202517898<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Olalla V\u00e1zquez und Van Tuan Trinh im Labor. Foto Jessica Epstein 02.09.2025 (wm\/red) Ein Team der Universit\u00e4t Marburg…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":391086,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[137],"tags":[104896,29,104897,30,141,232,104898,104899,104900,104901,104902,104903,104904,104905],"class_list":{"0":"post-391085","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-gesundheit","8":"tag-angewandte-chemie","9":"tag-deutschland","10":"tag-dr-van-tuan-trinh","11":"tag-germany","12":"tag-gesundheit","13":"tag-health","14":"tag-hif1","15":"tag-hypoxie-induzierbare-faktoren","16":"tag-nobelpreis-fuer-medizin-2019","17":"tag-optochemisches-werkzeug","18":"tag-prof-dr-olalla-vazquez","19":"tag-sauerstoffsensorprotein-hif1","20":"tag-stapled-peptide","21":"tag-zellulaere-sauerstoffreaktionen"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@de\/115134848525984997","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/391085","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=391085"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/391085\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/391086"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=391085"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=391085"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=391085"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}