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Wirkstoffforschung Stabile Partnerschaft: Wie Proteine effektive wirken können

| Redakteur: MA Alexander Stark

Manche Proteine können nur aktiv werden und krankhaften Prozessen wie Alzheimer, Parkinson oder Tumorerkrankungen entgegenwirken, wenn sie mit einem bestimmten Partner eine stabile Verbindung eingegangen sind. Daher haben Wissenschaftler ein Klebemolekül maßgeschneidert, das die Bindung zweier Partner stabilisiert und für eine hohe Aktivität des Komplexes sorgt.

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Komplex, bestehend aus dem 14-3-3-Protein (hellgrau), einem Teil des Partnerproteins (rot) und dem maßgeschneiderten „Klebemolekül“ (blau).
Komplex, bestehend aus dem 14-3-3-Protein (hellgrau), einem Teil des Partnerproteins (rot) und dem maßgeschneiderten „Klebemolekül“ (blau).
(Bild: Universität Duisburg-Essen)

Duisburg – Proteine sind kleine molekulare Werkzeuge und Baustoffe, die alle lebenswichtigen Prozesse in unserem Körper ermöglichen und steuern. Es gibt riesige Netzwerke, die von tausenden verschiedenen Proteinen und deren Interaktionen gebildet werden.

Das Protein 14-3-3 ist besonders stark vernetzt. Professor Christian Ottmann hat innerhalb des Sonderforschungsbereichs 1093 an der UDE eine neue Methoden entwickelt, um die Interaktionen von Proteinen mit kleinen Molekülen, sogenannten Liganden, zu beeinflussen. Er erklärt, dass es sich dabei um ein wichtiges Schlüsselprotein handelt, das je nach Partner unterschiedliche Prozesse wie die Zellteilung reguliert.

Bei der Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson oder zur Bekämpfung von Tumorerkrankungen wäre es wünschenswert, die Zusammenarbeit des 14-3-3-Proteins mit einem bestimmten Partner zu stärken. Die Stabilisierung von Protein-Protein-Wechselwirkungen ist dem Wirkstoffforscher zufolge allerdings eine Herausforderung. Es gibt bisher nur sehr wenige, dafür hochwirksame Medikamente, deren Wirkstoffe nach diesem Prinzip funktionieren.

Doch dem Team um Ottmann ist es vor Kurzem gelungen, ein kleines „Klebemolekül“ zu entwickeln, das sowohl an das 14-3-3-Protein als auch an die Oberfläche eines zweiten Proteins bindet. Es sitzt wie ein flachgedrücktes Kaugummi passgenau zwischen den beiden Oberflächen und verpflichtet die Partner zur Teamarbeit. Die Ergebnisse, die eine hohe Aktivität des zusammengeschweißten Proteinkomplexes zeigen, wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Originalpublikation

(ID:46824840)