09.09.2011 (fjh)
Schlingenförmig gewundene Biomoleküle eignen sich als Gerüste, um Medikamente zu konstruieren. Das schließen Marburger Biochemiker und ihre Kollegen aus Untersuchungen an sogenannten "Lasso-Peptiden". Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe des Fachblatts "Angewandte Chemie“ erschienen.
"Lasso-Peptide vereinen in sich einzigartige Eigenschaften, die sie zur Anwendung als robustes Gerüst prädestinieren“, stellte das Autorenteam um Prof. Dr. Mohamed A. Marahiel von der Philipps-Universität fest. Neben der Namen gebenden Schlingenform zeichnen sich diese Verbindungen unter anderem dadurch aus, dass sie gegenüber Umwelteinflüssen wie Temperatur und Chemikalien stabil sind.
Sie können vom Bakterium "Escherichia coli" erzeugt werden. Dabei handelt es sich um einen Mikroorganismus, der in Forschungslaboratorien und biotechnologischen Industriebetrieben standardmäßig als Bioreaktor Verwendung findet. Nicht zuletzt erfolgt ihre Herstellung durch eine zelluläre Maschinerie, die anpassungsfähig genug ist, um den Austausch von Bausteinen zuzulassen.
Marahiels Arbeitsgruppe wählte das Peptidmotiv "RGD", um es in ein Lassopeptid einzufügen. Die eingefügte Struktur ist in der Lage, sogenannte "Integrine" zu binden.
Diese Proteine können als Ziele für neuartige Medikamente dienen. Integrine sorgen zum Beispiel dafür, dass Tumore mit Blutgefäßen versorgt werden.
Wie die Wissenschaftler aus Marburg, München, Braunschweig und Saudi-Arabien nachweisen konnten, bindet das von ihnen erzeugte Konstrukt "MccJ25 RGD“ tatsächlich an einige der möglichen Zielmoleküle. Je nach Konzentration verhindert die künstliche Verbindung außerdem, dass Blutgefäße gebildet werden. Darüber hinaus erwies sie asich ls stabil gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen.
"Unsere Daten zeigen, dass wir im Prinzip in der Lage sind, ein Lasso-Gerüst zu konstruieren, um einen Integrin-Inhibitor zu erzeugen", resümierte Senior-Autor Marahiel. "Dieser Ansatz kann auch zum Einsatz kommen, um andere Wirkstoffe herzustellen, die auf Lasso-Strukturen beruhen. Wir kennen bereits weitere Beispiele bioaktiver Peptid-Oberflächen, die in Lasso-Peptidgerüste eingebaut werden können."
pm: Philipps-Universität Marburg
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