Proteinfunktionen in die "Tasche" gesteckt

BioFuture-Wettbewerb: Drei Millionen Mark für GBF-Nachwuchsforscherin.

Im Wettbewerb BioFuture des Bundesministeriums für Bildung und Forschung hat am 21. Mai Ministerin Edelgard Bulmahn Dr. Jutta Eichler von der Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF) für ihr Forschungsvorhaben ausgezeichnet. Die Nachwuchsforscherin setzte sich in der Endrunde mit ihrem Projekt “Synthetische Nachahmungen von Proteinbindungstaschen” gegen mehr als 80 Mitbewerber aus dem gesamten Bundesgebiet durch. Neben dem GBF-Projekt werden weitere fünf mit je 2,9 Millionen Mark gefördert.

“Mit dem Geld wollen wir vier Mitarbeiter in den kommenden vier Jahren beschäftigen”, sagt Dr. Jutta Eichler zuversichtlich. Sie verfolgt einen kombinatorischen Ansatz, bei dem Molekülbibliotheken für die Charakterisierung medizinisch relevanter Eiweiße zum Einsatz kommen. “Wir wollen dazu beitragen, Struktur und Funktion der Eiweiße zu verstehen, die sich hinter der Fülle der Gensequenzen verbergen. Dann können wir die Moleküle auch gezielt beeinflussen”, erklärt Eichler. Daher sei ihr Projekt in die Aktivitäten der GBF im Kernbereich des nationalen Genomforschungsnetz eingebettet.

Alle biologischen Prozesse beruhen auf der Bindung und Kommunikation der Moleküle – Antigene reagieren mit Antikörpern, Hormone verbinden sich mit Rezeptoren. Die Architektur eines Eiweißmoleküls lässt Rückschlüsse auf seine Funktion zu. So spielen Bindungstaschen bei der Interaktion von Molekülen zum Beispiel im Verlauf einer Infektion eine entscheidende Rolle. Einen vergleichbaren systematischen Ansatz zur synthetischen Taschenbildung gibt es bisher nicht.

In dem Forschungsprojekt werden verschiedenste dreidimensionale Taschen künstlich aus Peptiden, kurzen Eiweißketten, nachgebildet. Diese Peptide werden an Trägermoleküle (Scaffolds) gebunden, die Eichler ebenfalls entwickelt. Die nachgeahmten Taschen (Mimikry) ähneln dabei den natürlichen Proteinbindungsdomänen. Diese bestehen häufig aus Bausteinen, die an verschiedenen Orten der Aminosäurekette angeordnet sind, in der räumlichen Struktur des Moleküls jedoch nah beieinander liegen. Als Modell dienen der GBF-Wissenschaftlerin die Strukturen bekannter Proteindomänen (EVH1 und WW). Mit Hilfe von Peptidbibliotheken werden verschiedenste Domänen nachgeahmt und ihre Affinität sowohl zu bekannten als auch zu unbekannten Molekülen (Antigene, Hormone, Signalproteine) getestet.