Schon seit Ende der 80-er Jahre führte das IBC Forschungen zum kontrollierten Proteinabbau durch und arbeitete dabei auch mit Chemienobelpreisträger Aaron Ciechanover zusammen. Anfang der 90er-Jahre gelang es Wolf und seinem Team, den Prozess des Eiweißabbaus in der Zelle durch eine spezielle und hochkomplexe „Eiweißabbaumaschine“, das so genannte Proteasom, näher zu beschreiben. Das Proteasom zerlegt lange Eiweißketten in einzelne Bausteine und gleicht damit einem Fleischwolf mit sub-mikroskopischer Dimension. Als Versuchsobjekte für diese Arbeiten dienten Bäckerhefe-Zellen. Diese entsprechen in ihrem Grundaufbau menschlichen Zellen und sind einfach kultivierbar. Sie bieten sich daher besonders an, um rasch die Basisfunktionen höherer Zellen zu erkunden und im Detail zu analysieren. Die Erkenntnisse erwiesen sich als richtungsweisend für das Verständnis der Funktionen menschlicher Zellen.

	Das Ubiquitin-Proteasom-System ist ein wichtiger Ansatzpunkt für die Entwicklung neuer Medikamente.                                                                            (Grafik: Institut)

  Eine die Fachwelt überraschende Entdeckung gelang den Wissenschaftlern des IBC 1996. Sie konnten zeigen, dass geschädigte oder abnormale Eiweißmoleküle des Sekretionsweges der Zelle erkannt und über das Proteasom abgebaut werden. Sie werden dazu aus dem internen, sekretorischen Röhrensystem der Zelle über eine Membranbarriere in das Zytoplasma zurücktransportiert und dort der Eiweißabbaumaschinerie zugeführt. Geschieht dies nicht oder unzureichend, kann der „Proteinmüll“ essenzielle Prozesse stören oder zelluläre Wege verstopfen. Schwerste Erkrankungen wie Alzheimer, die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit, Parkinson oder die Erbkrankheit Mukoviszidose können die Folge sein. Ein weiteres wichtiges Forschungsthema des Instituts ist die Beteiligung zielgerichteter Proteolyseschritte an der Steuerung grundlegender zellulärer Prozesse. Dabei zeigte sich, dass die termingerechte, gezielte proteolytische Zerstörung bestimmter Regulatorproteine eine bedeutsame Rolle in der Steuerung des Zellzyklusprogramms ausübt. Fehler in diesen Funktionen sind eine Ursache für die Entstehung bösartiger Tumore. Derzeit arbeiten die Forscher des IBC an ihrer Entdeckung, dass das Ubiquitin-Proteasom-System auch eine essenzielle Bedeutung für die Zuckerregulation der Zelle hat. Damit könnte dieses System auch eine direkte Rolle bei der Entstehung der Volkskrankheit Diabetes haben. Das Ubiquitin-Proteasom-System bietet wichtige, vielfältige Ansatzpunkte für die Entwicklung neuer, gezielt wirkender Medikamente. Die Untersuchungen waren die Grundlage für das auf Mitinitiative von Prof. Wolf gegründete Exzellenznetzwerk Rubicon, in dem die besten europäischen Wissenschaftler auf diesem Forschungsgebiet zusammengeführt sind. Wolf selbst wurde für seine Arbeit im April dieses Jahres mit dem Landesforschungspreis Baden-Württemberg ausgezeichnet.

amg