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Große Magnete: Wunderwaffe für wenige



Die Kernmagnetische Resonanz (NMR) ist neben der Kristallstrukturanalyse das wichtigste Werkzeug der Strukturbiologen zur Aufklärung von Molekülstrukturen. Bisher haben sich NMR-Methoden vor allem für kleine Proteine als nützlich erwiesen. Um in den Größenbereich vorzustoßen, in dem es noch wichtige Fragen zu beantworten gibt, benötigt man allerdings Magnete, die größer, stärker und teurer sind als alle heute verfügbaren. Theoretisch werden die optimalen Bedingungen bei einer Protonenfrequenz von 1000 Megahertz erreicht.

Die meisten biologisch orientierten NMR-Labors besitzen 500- und 600-Megahertz-Geräte. Einige wenige haben ein 750- oder 800-Megahertz-Spektrometer. Jetzt steht die nächste Generation vor der Tür. Seit dem vergangenen Sommer ist bei der Firma Oxford Instruments ein Prototyp mit 900 Megahertz in Betrieb.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat 20 Millionen Mark für zwei dieser Geräte bereitgestellt, die an der TU München und an der Universität Frankfurt betrieben werden sollen. Ein drittes wird möglicherweise in Göttingen platziert werden.

Experten sind sich einig, dass das "900er" bereits nahe genug an dem magischen Wert von 1 Gigahertz liegt, um spürbare Verbesserungen in der Zugänglichkeit größerer Proteine zu erreichen. Dennoch wird diese "Wunderwaffe", vor allem wegen der astronomisch hohen Kosten des Magneten und des dafür erforderlichen Spezialgebäudes, möglicherweise ein Werkzeug bleiben, das nur ganz wenigen Wissenschaftlern zur Verfügung steht. Auf absehbare Zeit wird es weltweit weniger als zwanzig solcher Instrumente geben: etwa ein halbes Dutzend in den USA, vier in Japan, drei in Deutschland, zwei in Großbritannien, eins in Schweden.

Während bisher praktisch jeder NMR-Nutzer ohne große Probleme Zugang zu einem der gängigen 500- und 600-Megahertz-Geräte gewinnen konnte, bedeutet der Trend zu einer geringeren Zahl von teureren Spitzeninstrumenten zwangsläufig eine Zentralisierung. Wer künftig mit den besten Strukturforschern um die Titelblätter von "Nature", "Science" und "Cell" konkurrieren will, wird zuallererst um den Zugang zu den magischen Magneten konkurrieren müssen. Ein Auswahlverfahren auf Peer-Review-Basis, wie es etwa bei den Elektronensynchrotronen bereits üblich ist, könnte möglicherweise auch in diesem Bereich zur Notwendigkeit werden.

Aus: Spektrum der Wissenschaft 8 / 2001, Seite 87
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH

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