Anthropic nutzt Claude zur Bestimmung der Struktur von Vault-Proteinen
8. November 2026 · 2 Min. Lesezeit
Forscher des Unternehmens Anthropic haben mithilfe des KI-Modells Claude die dreidimensionale Struktur eines kleinen, hohlen Proteinröhrchens bestimmt. Diese Strukturen, die als Vaults bezeichnet werden, sind in nahezu allen menschlichen Zellen vorhanden, doch ihre genaue Funktion ist seit vierzig Jahren unklar.
Eine menschliche Zelle enthält nach Schätzungen etwa zehntausend dieser Vaults. Mögliche Aufgaben umfassen den Transport von Stoffen innerhalb der Zelle oder den Schutz vor Giftstoffen, jedoch ist keine dieser Funktionen überzeugend belegt. Interessanterweise besitzen Modellorganismen wie Hefe, Fruchtfliegen und Würmer, die in der genetischen Forschung häufig verwendet werden, keine solchen Strukturen.
Da die Vaults in komplexeren Organismen vorkommen, suchte das Team nach verwandten Proteinen in einfacheren, einzelligen Organismen. Claude durchsuchte dafür eine Datenbank mit etwa fünfzehn Milliarden vorhergesagten Proteinen und identifizierte ferne Verwandte bei Bakterien und anderen Einzellern. Ein Protein aus einem Bakterienvirus, das die Forscher L05 nennen, wuchs in Laborbakterien der Art E. coli von selbst zu einem geschlossenen Röhrchen aus.
Zur Bestimmung der Form fror das Team die Partikel schnell ein und erstellte Bilder mit einem Elektronenmikroskop. Durch die Kombination von Bildern vieler einzelner Partikel konnte die dreidimensionale Struktur rekonstruiert werden. Diese Methode wird als Kryo-Elektronenmikroskopie bezeichnet. Das ermittelte Röhrchen ist etwa fünfzigvier Nanometer lang und fünfundvierzig Nanometer breit. Es besteht aus neunundneunzig Kopien desselben Proteins, während menschliche Vaults aus siebzigundacht Kopien bestehen. Der Innenraum ist etwa fünfundzwanzig Prozent größer als der der menschlichen Variante.
Claude entwarf auch die zugehörigen DNA-Konstrukte und verarbeitete die Mikroskopbilder. Das erste dreidimensionale Modell war nach vierunddreißig Stunden fertig, während eine solche Analyse normalerweise Wochen dauern kann. Laut den Autoren schrieb Claude den gesamten benötigten Code, während Menschen die Analysen steuerten.
In jeder der neunundneunzig Proteinkopien befindet sich eine Höhlung mit einem kleinen Molekül. Es könnte sich um Coenzym A handeln, ein Molekül, das Zellen zur Übertragung von Molekülen verwenden und das Enzymen bei chemischen Reaktionen hilft. Die Forscher haben die Identität dieses Moleküls noch nicht bestätigt. Falls es sich tatsächlich um Coenzym A handelt, könnte dies einen Hinweis auf die Funktion der Vaults geben.
Das Team stellte auch ein größeres Röhrchen her, indem es zusätzliche Bausteine zum Protein hinzufügte. Dies könnte bei der Entwicklung von Kapseln nützlich sein, die Enzyme transportieren. Durch das Verpacken von Enzymen in einer solchen Kapsel könnten Forscher sie möglicherweise auf kontrollierte Weise abgeben. Das Unternehmen hat ein vorläufiges Patent für diese Strukturen angemeldet.