Wirkstofftherapie auf Basis von Zellmembrankomponenten
Membranproteine sind für fast alle Signalwege zwischen Zellen von entscheidender Bedeutung. Sie fungieren als Rezeptor für biochemische Substanzen, die von anderen Zellen und aus der Interzellularflüssigkeit freigesetzt werden. Weiterhin bilden sie Kanäle, über die größere Moleküle in und aus der Zelle geschleust werden können – u.a. auch Enzyme, die biochemische Reaktionen initiieren. Lipidbindende Proteine (Proteine, die an Lipide in der Phospholipid-Zellmembran binden) sind ein besonderer Ansatzpunkt in der Wirkstofftherapie. Die Membranrekrutierung peripherer Proteine wird über eine oder mehrere lipidbindende Regionen vermittelt, indem spezifische Lipide von den Rezeptoren erkannt werden. Die hierfür verantwortlichen Mechanismen sind allerdings noch wenig erforscht. Europäische Forscher setzten im Rahmen des Projekts PRISM (Phospholipid and glycolipid recognition, interactions and structures by magnetic resonance) hochmoderne Technologien wie NMR (Kernspintomographie) ein, um Näheres über diese wichtige Klasse von Membranproteinen herauszufinden. Hierfür brachte PRISM führende Experten auf dem Gebiet der Membranbiologie und Biochemie mit NMR-Spezialisten zusammen. Um den Wissenstransfer aus dem Labor in die Wirtschaft zu beschleunigen, wurde eine externe Beratergruppe eingerichtet, bestehend aus kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), Industrievertretern und Technologietransferstellen akademischer Forschungseinrichtungen. PRISM entwickelte neue experimentelle Methoden für die Analyse der Struktur und Dynamik von Membranproteinen. Auf diese Weise wurde mit neuen Rechnerprogrammen, die die Protein-Lipid-Interaktionen in atomischer Auflösung analysieren, die Struktur von Membranprotein-Assemblierungen und Lipidbindungsstellen ermittelt. Insgesamt kann PRISM auf vier Patente, mehr als 50 Fachartikel und mehr als 100 Konferenzbeiträge verweisen. Die Projektergebnisse werden für die Weiterentwicklung gezielter Wirkstofftherapien von Bedeutung sein, die auf Protein-Lipid-Schnittstellen abzielen, was der europäischen Pharmaindustrie und dem Biotechnologiesektor einen entscheidenden Vorteil bringen wird.
