Synthese hydrophober Membranproteine für die Entwicklung und Erforschung neuer Therapieansätze

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09.04.2018

Synthese hydrophober Membranproteine für die Entwicklung und Erforschung neuer Therapieansätze

Membranproteine gehören zu den häufigsten Proteinen im menschlichen Körper und nehmen eine Schlüsselrolle bei der Entstehung, aber auch in der Therapie vieler Krankheiten ein, wie z.B. Krebs, Autoimmunerkrankungen, Taubheit, Herz-Kreislauf-Störungen und Alzheimer.

Die Herstellung und strukturelle/funktionelle Untersuchung der Membranproteine stellt Wissenschaftler jedoch immer wieder vor große Herausforderungen. Die geringe Löslichkeit der stark hydrophoben Membranproteine in wässrigen Medien erschwert oft die Aufreinigung und Analytik sowie eine experimentelle Durchführung verschiedener Untersuchungen unter physiologischen Bedingungen. Effiziente Synthesestrategien für hydrophobe Peptide sind daher von besonderem Interesse für die Erforschung und Entwicklung neuartiger Therapieansätze. Im Arbeitskreis von Dr. Alesia Tietze ist es nun gelungen eine robuste und effiziente Synthesestrategie zu entwickeln, die die chemische Synthese, Analytik und Aufreinigung hydrophober Membranproteine stark vereinfacht.In der renommierten Fachzeitschrift Chemical Science wurde die neue Strategie jetzt zum ersten Mal vorgestellt und erfolgreich für die Synthese des M2 Proteinfragments des Influenza Virus angewendet. Dieses Membranprotein spielt eine zentrale Rolle in der Entstehung und Vermehrung des jährlich auftretenden Grippevirus des Typs B, für den derzeit noch keine antiviralen Medikamente verfügbar sind. Dies liegt unter anderem auch daran, dass das M2 Protein aus Influenza B strukturell noch nicht hinreichend genau untersucht werden konnte. Die chemische Synthese solcher Membranproteine ermöglicht nun eine gezielte NMR-spektroskopische Untersuchung und erlaubt darüber hinaus durch Isotopen-Markierung gezielt strukturelle Fragestellungen aufzuklären. Besonders interessant macht die neue Synthesemethode, dass sie neben einer vereinfachten Synthese von Membranproteinen auch leicht für die Synthese und Aufreinigung vieler anderer stark hydrophober Polypeptide genutzt werden kann.

Weitere Informationen

>>Veröffentlichung der Arbeit:

A.C. Baumruck, D. Tietze, L. K. Steinacker, A. A. Tietze, Chemical synthesis of membrane proteins: a model study on the influenza virus B proton channel, Chem. Sci., (2018), DOI: 10.1039/c8sc00004b.

>>Arbeitsgruppe Dr. A.A. Tietze

A.A. Tietze

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