Erfolg in der Proteinforschung

4. August 2008, 15:29
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Wiener Wissenschafter reinigen und analysieren hydrophoben Proteinkomplex

Wien - In der Abteilung "Pädiatrische Grundlagenforschung" an der Universitätsklinik für Kinder- und Jugendheilkunde am Wiener AKH gelang es einem Forscherteam unter der Leitung von Gert Lubec in Zusammenarbeit mit Werner Sieghart und Karoline Fuchs vom Zentrum für Hirnforschung der MedUni-Wien, mit einem eigens dafür entwickelten spezifischen Verfahren einen hydrophoben Proteinkomplex (GABAA Rezeptor) erfolgreich zu reinigen, zu identifizieren und analysieren.

Hydrophobe Proteine

Die Arbeit, die im "Journal of Proteome Research" publiziert wurde, hat Modellcharakter und stellt laut Lubec sowohl für die Neurowissenschaft als auch für die Pharmakologie einen wesentlichen Fortschritt dar. Der Grund dafür liegt darin, dass hydrophobe (wasser-meidende) Proteine wegen ihrer schlechten Löslichkeit in Flüssigkeiten bisher nur schwer untersucht werden konnten.

Auf der anderen Seite entfalten etwa 50 Prozent aller Medikamente ihre Wirkung über Proteine der Zellmembran, die eben hydrophob sind. Informationen über die Struktur von Membranproteinen und Proteinkomplexe sind aber wichtig für die Entwicklung neuer Arzneimittel. In der Neurologie und Psychiatrie geht es hier oft um Ionenkanäle, Rezeptoren und Transporterprotein. Fehlfunktionen solcher Eiweißstoffe stecken offenbar hinter zahlreichen Erkrankungen wie Schizophrenie, Depressionen, Angsterkrankungen oder Epilepsie.

Das Verfahren

Die Wiener Wissenschafter kombinierten in ihrem Forschungsprojekt mehrere Gelsysteme zur Auftrennung von Proteinen in Peptide und Aminosäuren und bestimmten dann mit der Massenspektrometrie die Masse der Bestandteile. Über Bioinformatik-Systeme konnte dann die Aminosäure-Abfolge bestimmt werden.

Als Modellprotein wählten die Wissenschafter den GABAA-Rezeptor. Dieses Protein besteht aus fünf Untereinheiten. Sie bilden einen Ionen-Kanal. Trifft die Gamma-Aminobuttersäure (GABA) auf den Rezeptor, wird dieser Kanal geöffnet. Die Gamma-Aminobuttersäure besitzt einen dämpfenden Effekt auf das Gehirn. Die Hemmung ihres Abbaus wird in der medikamentösen Behandlung der Epilepsie benutzt. GABAA-Rezeptoren sind die häufigsten Rezeptoren für Botenstoffe im Gehirn.

Das von den Wiener Forschern entwickelte Verfahren soll in Zukunft die rasche Analyse und Identifikation von Membranprotein-Komplexen im Gehirn ermöglichen. Damit will man auch Mutationen dieser Eiweißstoff und ihre Veränderung durch Prozesse wie Phosphorylierung etc. bei Gesundheit und Krankheit untersuchen. (APA)

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