Biomedizinische Forschung

Sehen, Stören, Siegen

Darmstädter Forschern ist es gelungen, Proteininteraktionen in lebenden Zellen sichtbar zu machen und gezielt zu stören. (Collage: Henry D. Herce)

Darmstädter Wissenschaftlern um Professorin M. Christina Cardoso ist es erstmals gelungen, Proteininteraktionen in lebenden Zellen sichtbar zu machen und gezielt zu stören. Damit ergeben sich völlig neuartige Möglichkeiten um zelluläre Prozesse zu steuern und neuartige, medizinische Wirkstoffe zu entwickeln.

Sämtliche Prozesse in unserem Körper werden von Proteinen, den sogenannten Eiweißen, ausgeführt und gesteuert. Proteine handeln jedoch selten allein sondern kooperieren und regulieren sich gegenseitig. So werden Bewegung, Transport, Stoffwechsel, Wachstum und Kommunikation durch komplizierte Netzwerke von Proteininteraktionen reguliert. Für ein Verständnis dieser biologischen Prozesse sowie der Entstehung von Krankheiten ist es daher wichtig herauszufinden, wer mit wem interagiert.

Die Arbeitsgruppe von Professorin Cardoso hat jetzt eine Technologie entwickelt, mit der Proteininteraktionen in lebenden Zellen sichtbar gemacht und untersucht werden können. "Der Reiz dieser Technologie liegt in der Einfachheit", betont Cardoso. "Diese Methode kann leicht automatisiert werden und ist damit für die Hochdurchsatzsuche nach neuen medizinischen Wirkstoffen geeignet." So konnten die Wissenschaftler in lebenden Zellen die Wirkung von Nutlin, einem neuartigen Krebsmedikaments, live auf ihren Bildschirmen verfolgen.

Bislang ist die Entwicklung solcher Wirkstoffe sehr aufwendig und häufig müssen dazu mehrere Millionen Kandidaten getestet werden. Die Wissenschaftler um Cardoso haben jetzt ein Verfahren entwickelt, mit dem hochspezifische Eiweißfragmente in die Zellen eingeschleust werden können und so gezielt einzelne Proteininteraktionen gestört werden können. Mit dieser Methode konnte die Arbeitsgruppe gezielt das Tumorsuppressorprotein p53, das die Entstehung von Tumoren verhindert, aktivieren und stärken.

Mit dieser neuen Technologie ergeben sich jetzt völlig neuartige Möglichkeiten, biologische Prozesse gezielt zu steuern und bei Krankheiten therapeutisch einzugreifen, sagt Professor Henry D. Herce. Zusammen mit ihren Kooperationspartnern, der Arbeitsgruppe von Professor Leonhardt von der Ludwig-Maximilians-Universität in München, wollen die Darmstädter Wissenschaftler jetzt diese Technologie weiterentwickeln und neue Wirkstoffe suchen.

Publikation
Herce, H.D., Deng, W., Helma, J., Leonhardt, H., and Cardoso, M.C. (2013). Visualization and targeted disruption of protein interactions in living cells. Nature Communications 4, 2660.

Heinrich Leonhardt / M. Christina Cardoso

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