Einsatz neuer NMR-Technologien in der biologischen Forschung
Mittels NMR-Spektroskopie lassen sich Strukturen organischer und biologischer Moleküle und deren Wechselwirkungen in Lösung beobachten. Allerdings wird das große Potenzial der NMR-Technologie für die Biologie und Medizinforschung nur langsam erschlossen. Hauptziel des EU-finanzierten Projekts BIO-NMR (NMR for structural biology) war es, alle europäischen Biologie-NMR-Infrastrukturen zu bündeln und das Potential von NMR-Technologien für strukturbiologische Analysen aufzuzeigen. Das Konsortium bestand aus 11 Infrastrukturen und sieben weiteren Partnern, die an gemeinsamen Forschungs- (JRA) und Vernetzungsaktivitäten teilnahmen. Die neue Infrastruktur BIO-NMR ermöglicht länderübergreifenden Zugang zu einer Vielzahl von NMR-Instrumenten mit magnetischen Feldstärken bis zur höchstmöglichen Frequenz von 1.000 MHz. Da die Gesamtprojektförderung weit unter den Kosten eines einzelnen 1.000 MHz-NMR-Instruments liegt, offerierte die einzigartige BIO-NMR-Initiative europäischen Wissenschaftlern 4 Jahre lang einen Zugang von jährlich 1.000 Tagen zum gesamten Spektrum an NMR-Instrumenten. Auch können über diese Infrastrukturen modernste experimentelle Techniken für verschiedenste Aspekte und Anwendungen von biologischer NMR genutzt werden. Im Zuge dessen erschienen 300 unabhängige Beiträge, die allein das Resultat der JRA und des länderübergreifenden Zugangs zu NMR sind. Damit rangiert BIO-NMR unter den "Top-30 der RP7-Projekte" bei Publikationen, da mehr als 165 dieser Artikel öffentlich zugänglich sind. Die Forschungsaktivitäten von BIO-NMR haben dazu beigetragen, relevante Technologien und Methoden für die In-Cell- und Festkörper-NMR für Strukturanalysen an Membranproteinen und Fibrillen voranzutreiben. Eine neue Methode ist die NMR-Analyse von Biomolekülen mit hohem Molekulargewicht, etwa beim Strukturmodell des Hitzeschockproteins 90 (Hsp90) im Komplex mit dem Mikrotubuli-Stabilisator Tau-Protein. Die Anwendung der NMR-Technologie könnte die Wirkstoffforschung und Bildgebung sowie Biobanken, Metabolomik und Analyse biologischer Flüssigkeiten und Gewebe erweitern. Ein Video ist unter Kurzfilm über die Webseite des Projekts auf http://www.bio-nmr.net/ abrufbar (Projektwebseite).
Schlüsselbegriffe
Kernspinresonanz, biologische Anwendungen, Strukturbiologie, Modell, Wirkstoffforschung
