Nachrichten

Eine Auswahl an Nachrichten aus der Welt der Cryptochrome und Photolyasen.

Hinweis: Aufgrund der spezifischen Interessen des Autors dieser Seiten ist die Auswahl notwendigerweise subjektiv und unvollständig. Wer meint, daß etwas Wichtiges fehlt, möge mich kontaktieren.

2014

Kristallstruktur des Komplexes mCry2/Per2

Eine neue Kristallstruktur eines Fragmentes von Period2 (Per2) gebunden an Maus-Cryptochrom1 (mCry2) 4U8H liefert weitere Hinweise auf die Interaktion dieser beiden Proteine .

Drosophila zeigt Cry-abhängige Geo-/Magnetotaxis

Wissenschaftler um C. Kyriacou (University of Leicester, UK) konnten zeigen, dass Drosophila auf das Erdmagnetfeld reagiert und dass an der Magnetfeldperzeption Cryptochrom beteiligt ist. eine Punktmutation des terminalen Tryptophans der konservierten Trp-Triade hatte keinen Einfluss auf die Geo-/Magnetotaxis, wohl aber das Entfernen des C-Terminus.

Monarchfalter mit Magnetkompass

Schon länger ist bekannt, dass Monarchfalter (Danaus plexippus) ähnlich wie Zugvögel zweimal im Jahr zielgerichtet weite Distanzen im Flug zurücklegen. Während schon länger die Idee im Raum stand, dass sie sich dabei des Erdmagnetfeldes als Orientierungshilfe bedienen, konnte das jetzt von Wissenschaftlern um Steven Reppert (University of Massachusetts) erstmals direkt gezeigt werden . Es handelt sich offensichtlich um einen lichtabhängigen Inklinationskompass.

Kristallstruktur des Komplexes mCry1/Per2

Eine neue Kristallstruktur eines Fragmentes von Period2 (Per2) gebunden an Maus-Cryptochrom1 (mCry1) 4CT0 liefert erste Hinweise auf die Interaktion dieser beiden Proteine .

Neue Kristallstruktur von M.mazei-Photolyase mit 8-HDF

Für die Klasse-II-CPD-Photolyase aus Methanosarcina mazei (ein Archaeon) konnte mittels Kristallstrukturen (4CDM, 4CDN) gezeigt werden, dass 8-HDF der Antennenkofaktor ist. Daraus ergeben sich Implikationen für die Kofaktorausstattung anderer Klasse-II-Photolyasen. Offensichtlich ist die Fähigkeit zur Bindung von 8-HDF erst bei höheren Pflanzen verloren gegangen. Kiontke et al., in press

Cryptochrom-Datenbank

Forscher des Fungal Bioinformatics Lab & Molecular Genetics Lab aus Südkorea haben eine Crytochrom-Datenbank entwickelt, die hauptsächlich genomische Daten bereitstellt: http://www.dbcryptochrome.org/

Extrem schwache RF-Felder haben Einfluss auf die Orientierung von Vögeln

In einer groß angelegten Studie haben Mouritsen und Kollegen (Oldenburg) in Zusammmenarbeit mit Prof. Hore (Oxford, UK) gezeigt, dass Zugvögel durch extrem schwache Radiofrequenzfelder an der Orientierung gehindert werden können . Noch ist der biophysikalische Hintergrund und Mechanismus vollkommen unklar. Siehe dazu auch den Kommentar in der gleichen Ausgabe von Nature: .

Empfindlichkeitsgewinn bei der optischen Spektroskopie zur Detektion von Magnetfeldeffekten

Eine ursprünglich aus der Gasphasen-Spektroskopie kommende Detektionsmethode mithilfe optischer Resonatoren wurde von Wissenschaftlern der Universität Oxford um S.R. Mackenzie für die flüssige Phase angepasst und führt zu einer immensen Steigerung der Empfindlichkeit, was gerade für die optische Detektion von Magnetfeldeffekten an biologischen Proben von Bedeutung ist: „Broadband cavity-enhanced absorption spectroscopy (BBCEAS)“ .

2013

Überblicksartikel: Zeitaufgelöste EPR an Cryptochromen

In einem Überblicksartikel, , werden die bisherigen Ergebnisse zum lichtinduzierten Ladungstransfer in Cryptochromen, die durch zeitaufgelöste EPR-Messungen erhalten wurden, zusammengefaßt. Für die konservierte Kette dreier Tryptophane wurden drei Motive für den Ladungstransfer entdeckt und beschrieben.

Neue Kristallstruktur von mCry

Für das Cryptochrom aus der Maus (Mus musculus) gibt es eine neue Struktur im Komplex mit einem Inhibitor der Ubiquitinligase, aber ohne FAD-Kofaktor. PDB-ID: 4MLP.

Zwei neue Überblicksartikel zu Magnetfeldeffekten

Ein Überblicksartikel faßt das Wissen zur möglichen Rolle von Cryptochromen in der Magnetrezeption zusammen , ein weiterer beleuchtet die dazu notwendigen Grundlagen und beschreibt Magnetfeldeffekte in Flavoproteinen und verwandten Systemen .

Neue Kristallstrukturen von dCry und mCry

In Cell wurden jüngst zusätzliche Kristallstrukturen von Cryptochromen aus Drosophila melanogaster und der Photolyasehomologieregion des Cryptochroms aus der Maus (Mus musculus) veröffentlicht: . PDB-IDs: 4K0R, 4JZY, 4K03.

Kristallstruktur einer prokaryotischen (6-4)-Photolyase mit FeS-Cluster

Bislang galt: (6--4)-Photolyasen gibt es nur bei Eukaryoten. Nun wurde die Kristallstruktur einer prokaryotischen (6--4)-Photolyase aus Agrobacterium tumefaciens veröffentlicht: . PDB-ID: 4DJA.

Zwanzig Jahre Entdeckung der Cryptochrome

Vor zwanzig Jahren wurden Cryptochrome erstmals beschrieben: . Damit ging zu einem Teil eine jahrzehntelange Suche nach einem Blaulichtrezeptor in Pflanzen zu Ende. Und es war der Startpunkt eines immer noch sehr lebendigen Forschungsgebietes.

Variable Elektronentransferpfade in Cryptochromen

Für Cryptochrom aus Xenopus laevis (afrik. Krallenfrosch) konnte durch eine Kombination von zeitaufgelöster optischer (TA) und magnetischer Resonanzspektroskopie (trEPR) erstmals detailliert die Variabilität der Elektronentransferwege in Cryptochromen auf molekularer Ebene untersucht werden. Dabei wurde insbesondere ein alternativer Elektronentransferweg über zwei Tyrosine entdeckt, charakterisiert und die beteiligten Aminosäuren identifiziert.

Erste Kristallstruktur eines Vertebraten-Cryptochroms (Maus)

Erste Kristallstruktur eines Vertebraten-Cryptochromes: Mus musculus Cryptochrom: PDB IDs 4I6E, 4I6G und 4I6J. Artikel: .

Überarbeitete Drosophila-Kristallstruktur

Update der Kristallstruktur von Drosophila melanogaster Cryptochrom: PDB ID 4GU5 ersetzt 3TVS. Artikel: ; Artikel zur originalen Struktur: ; Korrigendum: .

2012

Verschränkung und Kompaß

Theoretische Untersuchung der Rolle von Verschränkung für die Empfindlichkeit eines Radikalpaar-Kompasses: Entgegen anderslautender vorangegangener Untersuchungen scheint Verschränkung (engl. entanglement) für die Empfindlichkeit eines Radikalpaar-Kompasses keine Rolle zu spielen. Darüber hinaus wurde mit der Anisotropie des molekularen Triplett-Zustandes eine alternative Quelle für die für einen Kompaß notwendige Empfindlichkeit auf die Richtung des externen Magnetfeldes beschrieben.

Photoselektion statt geordnete Cryptochrom-Arrays

Bislang war man davon ausgegangen, daß Cryptochrome in der Retina von Vögeln hochgradig geordnet vorliegen müssen, um als Kompaßmoleküle dienen zu können. Ein neuer Artikel argumentiert hingegen, daß Photoselektion durch die Polarisation des einfallenden Lichtes ausreichend ist, und testet diese Hypothese mit entsprechenden Rechnungen:

Neues zum unerwarteten Elektronentransfer in Cryptochromen

„Der Weg, der nicht eingeschlagen wird“ --- so ist eine neue Studie überschrieben, die sich mit theoretischen Rechnungen der Frage weiter nähert, warum in Cryptochrom aus Synechocystis der Elektronentransfer die üblichen Pfade verläßt: .

Eisenhaltige Zellen in Taubenschnäbeln sind keine Neuronen

Große Überraschung: Was bislang als deutlicher Hinweis auf die Rolle von Magnetit im Taubenschnabel als Kompaßsensor (und damit als Alternative zum Radikalpaarkompaß mit Cryptochromen als vermutetem Kompaßmolekül) galt, wird durch neue Untersuchungen hinterfragt. Statt Neuronen handelt es sich bei den fraglichen Zellen offensichtlich um Makrophagen: . Die Aufregung darum schafft es sogar in die deutsche Presse.

Erste Kristallstruktur einer eukaryotischen Klasse-II-Photolyase

Nachdem bereits eine Kristallstruktur für eine prokaryotische Klasse-II-Photoylase veröffentlicht wurde, wurde jetzt die Struktur eines eukaryotischen Vertreters (Oryza sativa, Reis) in hoher Auflösung (1.7 Å) publiziert:

Magnetfeldeffekte für Cryptochrome gezeigt

Erster direkter Nachweis, daß Cryptochrome auf schwache Magnetfelder empfindlich reagieren. Nach wie vor kein Beweis für ihre Rolle als Kompaßmolekül, aber ein deutlicher Hinweis:

CryB: Eine neue Klasse von Cryptochromen mit FeS-Cluster

Die Cryptochrom-Photolyase-Proteinfamilie hat Zuwachs bekommen: Eine neue Klasse von Cryptochromen, die einen Eisen-Schwefel-Cluster beherbergen:

2011

Unerwarteter Elektronentransfer in Cryptochromen

Trotz konservierten Pfades schlagen die Elektronen im Cryptochrom aus der Blaualge Synechocystis sp. einen anderen als den üblichen Weg ein. Das erlaubt faszinierende Einblicke in die Diversität dieser Proteine --- und wirft jede Menge neue Fragen auf:

Erste Struktur eines Cryptochroms in voller Länge

Mit der Struktur des Cryptochroms aus Drosophila melanogaster wurde die erste Struktur eines kompletten Cryptochroms vorgestellt, die ganz neue Einblicke in mögliche Signalwege liefert:

2009

Erste direkte Detektion eines Radikalpaares in einem Cryptochrom

Mittels zeitaufgelöster (transienter) Elektronenspinresonanz gelang erstmals der Nachweis, daß nicht nur Photolyasen, sondern auch Cryptochrome nach Anregung mit blauem Licht kurzlebige spinkorrelierte Radikalpaare zeigen, hier für ein Cryptochrom aus dem Frosch Xenopus laevis:

2008

Photolyase zeigt einen Magnetfeldeffekt

Für Photolyase aus Escherichia coli konnte nachgewiesen werden, daß die durch Anregung mit blauem Licht erzeugten Radikalpaare empfindlich auf schwache Magnetfelder reagieren. Aufgrund der hohen strukturellen Ähnlichkeit mit Cryptochromen ist das ein wichtiger Hinweis auf Cryptochrome als potentielle Kompaßmoleküle: