Die anderen, die nach Nashville kommen, um ihr Glück zu machen, tragen Cowboyhut, Lederstiefel und unter dem Arm eine Gitarre. Sie singen in den Straßen und Bars für den Durchbruch. Die Hauptstadt von Tennessee ist die Metropole der Country-Musik. Jens Meiler trägt Sandalen, dunkelblaue Socken, Igelhaarschnitt – er ist nach Nashville gekommen, um zu forschen. Den ersten Durchbruch hat er hinter sich. Mit 29 ist er hier zum Professor berufen worden.

Vor zweieinhalb Jahren trat er die Stelle an. Sechs Angebote hatte er von deutschen Hochschulen: Juniorprofessor hätte er werden können, Nachwuchsgruppenleiter, Young Investigator. Doch er entschied sich für die USA. »In Deutschland hätte ich mir erst Geld besorgen müssen, um mit dem Forschen anfangen zu können«, sagt er. »In Nashville konnte ich ab dem ersten Tag Personal einstellen.« Wenn er bei den Evaluierungen gut abschneidet, gibt es an der Vanderbilt University, der Elitehochschule im Westen der Stadt, eine lebenslange Stelle für ihn. »In Deutschland läuft eine Nachwuchswissenschaftler-Stelle fünf Jahre – und wenn man dann nicht in kurzer Zeit eine Professur bekommt, ist die Forscherkarriere beendet.«

Einzig das Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen hatte ihm vergleichbare Bedingungen geboten – da hatte Meiler allerdings schon in Nashville zugesagt. Als Assistant Professor leitet er inzwischen eine Gruppe von 20 Wissenschaftlern. Das ist vergleichbar mit einem C4-Lehrstuhl, der am besten ausgestatteten Professur in Deutschland.

Was mit klassischen Methoden Jahre dauert, schafft der Rechner in Stunden

Mittwochnachmittag, 15 Uhr. Die Sonne brennt auf den als Botanischen Garten angelegten Campus. 11600 Studenten sind an der Vanderbilt University eingeschrieben, sie bezahlen 35.000 Dollar Gebühren im Jahr. Einige sitzen unter den Sonnenschirmen von Starbucks, arbeiten an Laptops. Gegenüber in Jens Meilers klimagekühltem Büro klingelt das Telefon, er hebt den Hörer ab.

»Hi, how are you doin’?« Meilers Englisch klingt sehr amerikanisch. Am Draht ein Forscher, mit dem er kooperiert. Meiler klickt am Computer ein Fenster auf und diskutiert mit dem Anrufer das bunte Knäuel, das am Bildschirm erschienen ist – die schematische Abbildung eines Eiweiß.

Seine Gruppe arbeitet im zurzeit spannendsten Gebiet der Lebenswissenschaften: Proteomics, Proteinforschung. Viele Genome sind entschlüsselt. Trotzdem weiß man noch wenig darüber, wie das Leben funktioniert – denn das wird von Proteinen bestimmt. Meist ist bekannt, wie diese aufgebaut sind, aus welchen Aminosäuren sie bestehen. Unbekannt ist aber fast immer die 3-D-Struktur der Eiweiße, also wie sich die Aminosäureketten falten, um in der Zelle ihre Funktion zu erfüllen. Nur von 0,7 Prozent der bekannten Proteine kennt man die Struktur. Noch drastischer ist die Situation bei Membranproteinen, die in der Medizin große Bedeutung haben: 50 Prozent aller Arzneien binden an Membranproteine, doch nur von 0,04 Prozent dieser Eiweiße kennt man die Struktur.

Früher lernten Biologen und Chemiker im Studium: Aus der Aminosäuresequenz könne man nicht ableiten, wie das funktionstüchtige Protein gefaltet sei, zu komplex seien die Moleküle mit bis zu 100.000 Atomen, zu uneinheitlich ihre Struktur. Heute ist die Wissenschaft weiter – dank Computermodellen. Aus den bekannten Strukturen errechnen Programme, wie das unbekannte Molekül aussehen könnte.

Jens Meiler und sein Team entwickeln solche Programme. Die Kunst ist dabei, Regeln zu erkennen, nach denen ein Protein aufgebaut ist. Wie groß ist der Abstand zwischen zwei Aminosäuren, welcher Winkel besteht zwischen zwei chemischen Gruppen? Nach und nach integrieren die Forscher neues Wissen in ihr Programm. Mit den klassischen Verfahren der Röntgenstrukturanalyse oder der Kernresonanzspektroskopie dauert es Jahre, bis man die Struktur eines Proteins ermittelt hat. Computerprogramme schaffen das binnen Stunden. Sie sind jedoch umso ungenauer, je mehr die Abfolge der Aminosäuren von bekannten Proteinen abweicht. »Auch bei einem völlig unbekannten Protein können wir vorhersagen, wie sich die Kette im Raum anordnet«, sagt Meiler, »aber um die Position der chemischen Seitengruppen zu bestimmen, reicht die Genauigkeit noch nicht.« Die Bioinformatik kann die Röntgenstrukturanalyse also nicht ersetzen, aber sie ist manchmal der einzige Weg, sich der Struktur eines Proteins anzunähern. Alle zwei Jahre gibt es einen weltweiten Wettbewerb der Vorhersager – Meilers Prognosen gehören immer zu den besten.

Die Computerprogramme können aber mehr als Vorhersagen. Mit ihnen lassen sich Proteine für medizinische Anwendungen designen: Meiler versucht gerade ein Eiweiß zu entwickeln, das als Antibiotikum gegen multiresistente Bakterien wirkt. Einen neuen Wirkstoff hat er noch nicht gefunden, »aber wir machen Fortschritte«.