Günter Blobel erhält Nobelpreis für Medizin: Adreßzettel für Proteine

Günter Blobel wird im Dezember ein reicher Mann. Dann wird der gebürtige Deutsche in Stockholm einen Scheck über 1,8 Millionen DM entgegennehmen, die ungeteilte Preissumme des diesjährigen Nobelpreises für Medizin und Physiologie. Der 63jährige Biochemiker von der Rockefeller-Universität in New York könnte einen Teil des Geldes der Organisation "Friends of Dresden" spenden - sie sammelt in den USA Spenden für den Wiederaufbau der Dresdner Frauenkirche -, denn er ist deren Präsident.
Tatsächlich ist die Baustelle der zerstörten Kirche ein Spiegel der Forschung, der der Biochemiker die Ehrung verdankt. Organisation ist alles: Handwerker, Material, Geräte müssen zur richtigen Zeit an der richtigen Stelle sein. Im Vergleich zu dem Bauwerk, dessen Logistik Blobel untersucht hat, ist der Bau einer Kirche allerdings ein Kinderspiel: Eine Zelle ist zwar kaum noch mit bloßen Auge zu erkennen, doch ist der Personalbestand atemberaubend: Etwa zehntausend verschiedene "Berufe" tun Dienst: Insgesamt um die eine Milliarde Arbeiter. Das sind Proteine: Als Enzyme beschleunigen sie chemische Reaktionen, als Strukturproteine halten sie die Zellen in Form, als Motorproteine sorgen sie im Muskel für Bewegung, und als Rezeptoren oder Hormone übermitteln sie Nachrichten.
Die Frage, mit der sich Blobel beschäftigte, ist simpel. Woher wissen die Proteine, wann sie wohin zu gehen haben? Viele sind nutzlos oder sogar gefährlich, wenn sie nicht in bestimmte Zellkompartimente, den Organellen, transportiert werden müssen. Wie können die neugebildeten Proteine durch die Membranen dringen, und wie werden sie an den richtigen Platz in der Zelle dirigiert? Günter Blobel ging Ende der sechziger Jahre an das Rockefeller-Institut in New York. Hier entdeckte er, daß neugebildete Proteine ein eingebautes Signal haben, das entscheidend für ihre Steuerung zu den Membranen des endoplasmatischen Retikulums und ihrer Durchdringung ist. In den zwanzig darauffolgenden Jahren hat er dann die Mechanismen und beteiligten Mitspieler entschlüsselt. Im Jahr 1971 formulierte er eine erste Version der sogenannten Signalhypothese, die besagt, daß Proteine, die aus der Zelle ausgeschieden werden sollen, ein eingebautes Signal enthalten, das sie wie ein "Adreßzettel" durch die Membrane dirigiert.
In eleganten biochemischen Versuchen zeigte Blobel im Jahr 1975 die verschiedenen Schritte dieses Prozesses auf. Das eigentliche Signal besteht aus einer Anzahl von Aminosäuren in einer bestimmten Reihenfolge, die einen Teil des Proteins darstellen. Er war auch der Ansicht, daß das Protein die Membrane des endoplasmatischen Retikulums durch einen Kanal passiert. In den folgenden zwanzig Jahren untersuchten Blobel und seine Mitarbeiter schrittweise die molekularen Details dieser Prozesse. Jedes Organell besitzt Rezeptoren, die das Adreß-Signal des Proteins lesen können und das Protein durch Kanäle in das Organell einschleusen.
Allmählich konnte man sowohl die Richtigkeit der Signalhypothese als auch deren Allgemeingültigkeit beweisen. Diese Prozesse funktionieren nämlich auf die gleiche Weise bei sowohl Hefe- als auch Pflanzen- und Tierzellen. Mehrere erbliche Krankheiten bei Menschen werden verursacht, wenn diese Signale und die Transportmechanismen nicht normal funktionieren. Ist ein Sortierungssignal in einem Protein verändert, kann das dazu führen, daß sich das Protein an dem verkehrten Platz in der Zelle ansiedelt. Ein Beispiel dafür ist die Erbkrankheit primärer Hyperoxalurie, die schon in jungen Jahren zu Nierensteinen führt. Bestimmte erbliche Formen von stark erhöhtem Cholesterin im Blut sind auch auf fehlerhafte Transportsignale zurückzuführen. Andere erbliche Krankheiten (zystische Fibrose) werden dadurch verursacht, daß die Proteine nicht an ihre richtige Destination gelangen. Blobels wissenschaftliche Erkenntnisse haben auch dazu beigetragen, daß man Zellen als "Proteinfabriken" effektiver verwenden kann, um wichtige Arzneimittel zu produzieren. Die Ehrung überrascht nicht. Blobel hat bereits in den letzten Jahren zahlreiche hochdotierte Wissenschaftspreise erhalten. Klaus Koch