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Akribisch geforscht


Fortschritte in der Herstellung künstlicher Proteine

12.10.2010 (mhe)
Chemiker der Philipps-Universität haben ein Aminosäure-Imitat hergestellt, das sich in Proteine einbauen lässt. Dadurch büßen die Eiweißstoffe ihre Beweglichkeit ein.
Die neue Verbindung soll es leichter machen, künstliche Proteine zu synthetisieren. Ihre räumliche Gestalt läßt sich präzise vorhersagen. Das US-amerikanische Wissenschaftsmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) berichtet in seiner aktuellen Ausgabe über die Ergebnisse des Marburger Forscherteams um Prof. Dr. Lars-Oliver Essen und Prof.Dr. Armin Geyer.
Proteine bestehen aus Ketten von Aminosäuren. In der Natur finden 20 Aminosäure-Typen Verwendung. Neue - künstlich hergestellte - Formen könnten jedoch zu Proteinen mit erwünschten Eigenschaften führen.
"Weltweit suchen Chemiker und Biochemiker nach neuen Aminosäuren, die sich in Proteine integrieren lassen“, erklärte Geyer. Er und seine Kollegen sind auf diesem Weg nun einen großen Schritt weitergekommen.
Die von ihnen beschriebene Verbindung geht nämlich Wechselwirkungen mit benachbarten Strukturen innerhalb des Proteins ein, in das sie eingebaut wird. Dadurch wird dessen dreidimensionale Form bestimmt.
Die Wissenschaftler nahmen sich ein synthetisches Minimal-Protein vor und ersetzten zwei seiner herkömmlichen Aminosäuren durch ein Imitat mit dem Namen "Hot-Tap“. Vom Aussehen hat es die Gestalt einer Haarnadelkurve.
"Hot-Tap“ hält dabei die benachbarten Aminosäure-Ketten wie ein Scharnier in einer vorhersagbaren Form fest. Als stabile Oberflächenstrukturen können sie ganz bestimmte Antikörper binden. Vergleichbar ist das einem Schlüssel, der nur in das entsprechende Schloss passt.
Während ein Protein normalerweise seine Gestalt wie ein Gummiball in Grenzen ändern kann, sorgt "Hot-Tap“ für eine feste Form. Das ist die Voraussetzung für spezifische Interaktionen, wie sie beispielsweise von Präparaten erwartet werden, die keine unerwünschten Nebenwirkungen hervorrufen.
"Für planbare Architekturen von Aminosäure-Ketten besteht großer Bedarf in der medizinischen Forschung“, erläuterte Essen. Als ein erstes Anwendungsbeispiel haben sich die Forscher die Alzheimer-Krankheit vorgenommen.
pm: Philipps-Universität Marburg
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