Proteine sind Biomoleküle, die in allen Zellen lebenswichtige Prozesse steuern und ausführen. Ihnen live bei der Arbeit zuzusehen ist daher für die Aufklärung unserer Zellfunktionen von großer Bedeutung. Für ihre Untersuchungen nutzten die Forschungsteams den sog. Förster Resonanz-Energie-Transfer (FRET). Bei diesem Verfahren werden zwei synthetische Farbstoffmoleküle in das Protein eingebaut. Wird nun einer dieser Farbstoffe mit einem Laser angeregt, kann seine Energie strahlungsfrei auf das andere Farbstoffmolekül übertragen werden. Die Effizienz der Energieübertragung hängt dabei vom Abstand der beiden Farbstoffmoleküle ab und kann so genutzt werden, um minimale Änderungen der Proteinstruktur zu detektieren und somit quasi die „molekulare Gymnastik“ des Proteins zu beobachten. Doch wie präzise und reproduzierbar ist diese Methode? Diese Frage stellte sich auch deshalb, weil es kein kommerzielles Standardgerät für diese Messmethode gebe. Jedes Forschungsteam baut zumeist sein eigenes FRET-Mikroskop, und auch die Software für die Datenauswertung ist nicht standardisiert. Daher wurde in einem blinden Verfahren an jedes der 19 Teams die gleiche Probe gesandt und darum gebeten, die ausgewerteten Datensätze an das Organisationsteam zurückzusenden, ohne dass die Forschenden die Identität des Proteins kannten oder Informationen über die Proteinstruktur erhalten hatten.

Publikation
Agam, G., Gebhardt, C., Popara, M. et al.: Reliability and accuracy of single-molecule FRET studies for characterization of structural dynamics and distances in proteins. Nat Methods 20, 523–535 (2023); https://doi.org/10.1038/s41592-023-01807-0

Quelle: Universität Regensburg