Neue molekulare Methoden zur Erforschung von Synapsen
Fast alle biologischen Funktionen werden auf zellulärer Ebene über Protein-Protein-Interaktionen reguliert. Die genauere Erforschung dieser Wechselwirkungen gehört zu den wichtigsten Aufgaben der modernen Molekularbiologie. Das Projekt NEUROCHEMBIOTOOLS untersuchte Proteininteraktionen in Synapsen (Räumen zwischen Nervenzellen), wo Proteinnetzwerke komplexe Phänomene wie Lernen und Gedächtnis steuern. Zuerst wurden hierfür biomimetische Peptide entwickelt - kurze Proteinsequenzen, die Teilen funktioneller Proteine ähneln. Die Forscher erzeugten mehrere dieser Peptide für eine Proteinuntereinheit, die bei vielen Signalproteinen (PDZ-Domäne) zu finden ist. Dann wurden verschiedene funktionelle Moleküle an die biomimetischen Liganden angehängt, um herauszufinden, welche Proteine mit der PDZ-Domäne interagieren, um schließlich Standard-Assays für diese Moleküle zu entwickeln und zu testen. Mit dieser Methodik gelang es, häufige Proteine zu identifizieren, an die die PDZ-Domäne bindet. NEUROCHEMBIOTOOLS demonstrierte die Methodik am Beispiel der Regulierung von Gephyrin, einem wichtigen Neurotransmitterprotein. Das Projekt lieferte damit wertvolle molekularbiologische Methoden zur Analyse der synaptischen Übertragung, was langfristig für die neurobiologische Forschung wie auch die Entwicklung von Arzneimitteln für psychische Erkrankungen von Bedeutung sein wird.
