Sensor für Kohlenhydratverbindungen

Foto: Einige Stücke Kandiszucker

Zuckerverbindungen kommen in der Natur in einer so großen Strukturvielfalt vor, dass sie eine Schlüsselfunktion bei vielen Stoffwechselvorgängen ausüben. Daher möchten die Forscher zum einen die komplexen Wechselwirkungen in den Zellen genauer verstehen. Außerdem wollen die Forscher diejenigen Verbindungen finden und nachbauen, die sich möglicherweise als künftige Wirkstoffe eignen.

Zuckerverbindungen sind beim Wachstum und der Wiederherstellung von erkranktem Gewebe, beim Eindringen von Bakterien und Viren und sogar beim Wachstum von Tumorzellen beteiligt. Wie Wächter auf der Zellmembran angesiedelt, können sie eine Vielzahl anderer Moleküle erkennen, Signale weiterleiten und mit anderen Zellen kommunizieren. So können Moleküle an die jeweils passende Struktur andocken und dann zum Beispiel die Membran passieren oder ganze Zellen verbinden.

Wenn es gelingt, die wichtigsten Verbindungen ausfindig zu machen und im Labor herzustellen, können daraus in ferner Zukunft neuartige Wirkstoffe, etwa zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten, bei der Wundheilung oder in der Krebstherapie entstehen.

Dr. Jürgen Seibel, Nachwuchsgruppenleiter am Institut für Technische Chemie der TU Braunschweig, will dem abhelfen: Mit seinem Team hat er den "Glycochip", ein Kohlenhydratarray, entwickelt, ein neues Werkzeug, mit dem Oligosaccharide aufgebaut und deren Struktur und Wirkung entschlüsselt werden können. Glycochips werden erzeugt, indem an Kunststoff- oder Glasoberflächen räumlich voneinander getrennt Peptid-, Alkohol- oder Kohlenhydratmoleküle befestigt werden. Mit Hilfe von Enzymen werden diese Oberflächen dann "verzuckert", eine komplexe Kohlenhydratmatrix wird aufgebaut. "Diese Matrix dient als Sensor, um Wechselwirkungen zum Beispiel mit bakteriellen Giften, mit Viren oder gar Tumorzellen aufzudecken", so Seibel.

COMPAMED.de; Quelle: Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig