Neue Protein-Analyse für Therapie und Diagnose von Krankheiten

03/08/2016

Im Laufe des Alterns und durch verschiedene Krankheiten wie Diabetes oder Krebs verändern sich Proteine im Körper – zumeist durch ungewünschte Reaktionen mit verschiedenen Stoffwechselprodukten wie z.B. Methylglyoxal. Ein Team vom Institut für Biologische Chemie der Universität Wien hat nun zum ersten Mal auf molekularer Ebene die biochemischen Konsequenzen einer solchen Modifikation.

Bild: Christian Becker im Labor; Copyright: Universität Wien

Christian Becker schneidert Moleküle für die moderne biologische Forschung – medizinische und biotechnologische Anwendungen; © Universität Wien

Die Forscher untersuchten in ihrer Arbeit ein Chaperon, einen sogenannten Protein-Faltungshelfer, der durch die Reaktion mit Methylglyoxal, einem Produkt des Kohlenhydratstoffwechsels, so modifiziert wird, dass das Protein seine Funktion nicht mehr wahrnehmen kann. Dies kann bei Krankheiten wie Krebs und Diabetes schwerwiegende Folgen haben.

"Durch die Verknüpfung chemisch-synthetischer mit molekularbiologischen Methoden haben wir zum ersten Mal eine Modifikation gezielt in ein Protein eingebaut und deren Folgen für die Proteinfunktion aufgezeigt. Zukünftig können wir damit eine große Klasse an Proteinmodifikationen, so genannte 'Advanced Glycation Endproducts', systematisch untersuchen", erklärt Maria Matveenko, die zurzeit als Stipendiatin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (APART) am Institut für Biologische Chemie der Universität Wien forscht.

Die Kombination der eleganten Synthese von modifizierten Aminosäurebausteinen, deren Einbau in synthetische Peptide und daraufhin die spurlose Verknüpfung mit Proteinfragmenten aus biologischen Quellen stellt einen Durchbruch für die Analyse jener Proteine dar, die unter Krankheitsbedingungen oder durch Alterungsprozesse mit Stoffwechselprodukten reagieren.

"Der Schlüssel zum Erfolg ist der ortsspezifische Einbau der Modifikation, der mithilfe unserer neuen Methode für viele andere Reaktionsprodukte von Metaboliten und Proteinen angewendet werden kann", so Christian Becker: "Wir erhoffen uns dadurch ein besseres Verständnis der Auswirkungen dieser Veränderungen auf Proteine und in der Folge neue therapeutische Ansätze".

COMPAMED.de; Quelle: Universität Wien

Mehr über die Universität Wien unter: https://www.univie.ac.at/