ArchivDÄ-TitelSupplement: PRAXiSPraxis Computer 5/2001Entschlüsselung von Proteinfunktionen

Supplement: Praxis Computer

Entschlüsselung von Proteinfunktionen

Dtsch Arztebl 2001; 98(41): [29]

EB

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LNSLNS m Nach der weitgehenden Entschlüsselung des menschlichen Genoms steht die Aufdeckung des daraus entstehenden Proteoms – die Gesamtheit der in einer Zelle oder einem Gewebe vorhandenen Proteine – im Blickpunkt der Forschung. Im Rahmen des vom Bun­des­for­schungs­minis­terium (BMBF), Berlin, initiierten „Förderprogramms Biotechnologie 2000“ arbeitet das Forschungszentrum caesar, Bonn, mit Kooperationspartnern an der Aufklärung des Proteoms. In dem interdisziplinären Forschungsprojekt soll eine biotechnologische Methode entwickelt werden, mit der innerhalb kurzer Zeit willkürliche Ausschnitte aus dem Proteom möglichst vollständig analysiert werden können.
Die neue Methode heißt MAMS (Microbalance Array/Mass Spectrometry): Dabei werden mithilfe von massenempfindlichen Sensoren und Massenspektrometrie unbekannte Proteine identifiziert, quantifiziert und in ihren Wechselwirkungen analysiert. Als Anwendungen werden im Rahmen des Projektes die Mechanismen der Viren HIV und HPV sowie die Blutgerinnung untersucht. Beispiel HIV: Eine Therapieform gegen HIV beruht auf Medikamenten, die die Virusproteine Reverse Transkriptase und Protease hemmen. Bei vielen Patienten weisen diese Proteine während der Therapie Mutationen auf, die das Virus resistent gegen die Wirkstoffe machen. Häufig tragen die Patienten unterschiedlich mutierte Virus-Proteine in sich und sind somit gegen ein ganzes Spektrum von Wirkstoffen resistent. Mit MAMS soll geklärt werden, welche Mutanten in einer Probe in welcher Menge vorliegen, um die Therapie spezifisch auf die einzelnen Patienten abzustellen.
Für das Projekt entwickelt caesar einen mit speziellen Nukleinsäuremolekülen („Aptameren“) ausgestatteten Massensensor. Der Sensor misst die Massenänderung, die durch die Bindung von Proteinen verursacht wird. In einem zweiten Schritt werden die Proteine mittels Massenspektrometrie identifiziert. Für die bioinformatischen Analysen der Messungen ist die GMD – Forschungszentrum Informationstechnik GmbH, Sankt Augustin, zuständig. Die Qiagen GmbH, Hilden, reinigt Proteine, und die NascaCell GmbH, Prien am Chiemsee, produ-ziert die benötigten Aptamere. Die klinischen Projektpartner Universitätsklinikum Köln, Institut für Virologie, und Universitätsklinik Bonn, Institut für Experimentelle Hämatologie und Transfusionsmedizin, steuern klinische Proben und ihr biomedizinisches Fachwissen bei.
Das Vorhaben verknüpft medizinische Grundlagenforschung mit produktorientierter angewandter Forschung: Die meisten Komponenten von MAMS sollen während der Projektlaufzeit von drei Jahren etabliert und zu einem funktionsfähigen Prototypen zusammengeführt werden. Aus nahezu allen Beiträgen der Projektpartner lassen sich Produkte oder Dienstleistungen entwickeln. So kann der mit Aptameren besetzte Massensensor von caesar als „Proteom-Chip“ für schnelle Analysen und Diagnosen oder, in Kombination mit der Massenspektrometrie, für detaillierte Proteomanalysen eingesetzt werden. Mehrere Projektpartner wollen MAMS über Ausgründungen mittel- bis langfristig für die Proteomforschung verwerten. Hauptzielkunde ist dabei die Pharma- und Biotech-Industrie. EB
Informationen: Forschungszentrum caesar, Friedensplatz 16, 53111 Bonn, Telefon: 02 28/96 56-1 35, Fax: 02 28/96 56-1 11, Internet: www.caesar.de
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