Ingelheim/München 28. Oktober 2010 – Der Heinrich-Wieland-Preis 2010 wurde an Prof. Nenad Ban vom Institut für Molekularbiologie & Biophysik der ETH Zürich für die Aufklärung der Molekülstruktur der Fettsäure-Synthase (FAS) von Säugetieren und Pilzen verliehen, den molekularen Fertigungsstraßen der Lipid-Produktion. Der mit 50.000 Euro dotierte Preis gilt als eine der hochrangigsten wissenschaftlichen Auszeichnungen im Feld von Biochemie und Lebenswissenschaften in Deutschland. Die Forschungsarbeiten von Prof. Ban zur Fettsäure-Synthase in Säugetieren, eines der komplexesten Enzyme in menschlichen Zellen, gilt als Meilenstein der biochemischen Forschung.

Neben ihrer biologischen Funktion in der Zelle gilt Fettsäure-Synthase als mögliche Zielstruktur für Medikamente zur Behandlung von Krebs und von Stoffwechselstörungen wie Fettleibigkeit. Dadurch sind sie besonders auch für die medizinische Forschung interessant. Fettsäuren sind lebenswichtig für den Stoffwechsel in allen Organismen. Sie sind Bausteine der Zellmembranen und dienen als Energiespeicher sowie als Botenstoffe. Einzelne Stufen ihrer Synthese wurden bisher in isolierten bakteriellen Enzymen untersucht. In höheren Organismen dagegen werden Fettsäuren durch Katalyse in großen, multifunktionalen Proteinen gebildet, den Fettsäure-Synthasen: Verschiedene einzelne Enzyme arbeiten dabei wie in einer „molekularen Fertigungsstraße“ zusammen. Als Ergebnis jahrelanger Forschung gelang es Prof. Ban und seinem Team, die Molekülstruktur von zwei repräsentativen Klassen von Fettsäure-Synthasen in höheren Organismen auf atomarer Ebene zu bestimmen: FAS von Pilzen und Säugetieren.

Diese Fettsäure-Synthasen stellen in ihrer Architektur zwei unterschiedliche Wege dar, wie große Multienzym-Komplexe die Syntheseprodukte von einem enzymatisch aktiven Ort zum nächsten weiterreichen. Pilz-FAS, eines der komplexesten bekannten Multienzyme in eukaryotischen Zellen, ist ein sehr großes Molekül mit einer Masse von 2,6 Millionen Dalton. Die Säugetier-Fettsäure-Synthase umfasst sieben funktionelle Zentren auf einer einsträngigen Polypeptidkette aus etwa 2.500 Aminosäuren, mit einer Gesamtmasse von 540.000 Dalton.

Die von Prof. Ban und seiner Gruppe ermittelte Struktur lieferte hochauflösende Informationen über den dreidimensionalen Aufbau von fünf katalytischen und zwei nicht-enzymatischen Domänen des Proteins. Sie zeigt außerdem die Topologie ihrer Linker-Regionen und von eingelagerten funktionellen Domänen. Diese an der Fettsäure-Synthase gewonnen strukturellen Erkenntnisse können dazu beitragen, auch dynamische Prozesse beim Transport von Zwischenprodukten in vielen ähnlichen Multienzymen zu verstehen.

Prof. Nenad Ban, geboren in Zagreb/Kroatien, studierte an der Universität Zagreb. Er promovierte in den USA am Department of Biochemistry der University of California in Riverside. Sein wissenschaftlicher Werdegang führte ihn 1995 zum Department für Molekulare Biophysik und Biochemie der Yale University, in das Labor des Nobelpreisträgers Thomas Steitz, wo er wegweisende Ergebnisse bei der Ermittlung der Röntgen-Kristallstruktur der grossen, ribosomalen Untereinheit erzielte. 2000 wurde er als Assistenzprofessor für strukturelle Molekularbiologie an die ETH Zürich berufen, wo er 2007 eine volle Professur erhielt. Hauptgegenstand seiner Forschungen ist die Aufklärung von Struktur und Funktion großer zellulärer Komplexe durch Kombination von kristallografischen, elektronenmikroskopischen und biochemischen Methoden. Mit seiner Arbeit hat Prof. Ban bereits wesentliche Entwicklungen in den Bereichen Protein- und Fettsäure-Synthese angestoßen.

Das Kuratorium des Heinrich Wieland Preises hob bei der Würdigung der Arbeiten von Prof. Ban ihre grundlegende Bedeutung für unterschiedliche Felder der Forschung hervor. Mit seinen Arbeiten zur Fettsäure-Synthese stehe er sogar in direkter persönlicher Verbindung zum Namensgeber des Preises, dessen Student und späterer Schwiegersohn Feodor Lynen (Nobelpreis 1964) als erster die eukaryotische Fettsäure-Synthase identifizierte und biochemisch charakterisierte. "Nenad Ban hat durch die Herstellung von Kristallen hoher Qualität dieser molekularen Fabriken und durch die Bestimmung ihrer Struktur auf atomarer Ebene wirklich Pionierarbeit geleistet", unterstrich der Vorsitzende des Kuratoriums, Prof. Konrad Sandhoff (Bonn). "Dieser große Erfolg erlaubt nun, exakt zu verstehen, wie diese biologischen Maschinen funktionieren."

Der Heinrich Wieland Preis ist nach dem deutschen Nobelpreisträger Prof. Heinrich Wieland (1877 bis 1957) benannt und wird seit 1964 jährlich verliehen. Er wird für herausragende und innovative wissenschaftliche Arbeiten in den Bereichen Biochemie, Chemie, Physiologie und klinische Medizin der Lipide und anderer biologisch aktiver Substanzen vergeben. Ein unabhängiges Kuratorium wählt den Preisträger aus. Die Auszeichnung wird von Boehringer Ingelheim gestiftet. Heinrich Wieland, der mit den Gründern von Boehringer Ingelheim verwandt war, baute die Forschungdes Unternehmens auf und aus.