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Berliner Wissenschaftler haben eine völlig neue Klasse von Wirkstoffen erfunden: Die „Proteo-Mimetika“ ahmen bestimmte Strukturmotive großer Eiweißmoleküle nach und können zugleich Zellwände durchdringen. Die Forscher vom Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) sind damit als erste in der Lage, einen in allen Organismen weit verbreiteten Typus von Protein-Protein-Wechselwirkungen zu adressieren. In einer ersten Demonstration im Labor konnten sie mit einem der neuen Wirkstoffe die Ausbreitung aggressiver Brustkrebszellen stoppen. Veröffentlich wurde die Arbeit im Fachmagazin PNAS.
Die meisten der heutigen Medikamente zielen auf leicht erreichbare Strukturen ab – oft imitieren sie kleine körpereigene Moleküle und binden zum Beispiel an Proteine, die aus Zellen herausragen. Weniger erforscht und unzugänglicher sind dagegen die unzähligen Wechselwirkungen, die Proteine untereinander ausbilden. Gelänge es hier gezielt einzugreifen, könnte man die Entwicklung innovativer Medikamente enorm voranbringen.
Ein Durchbruch auf diesem Gebiet ist der Gruppe um Ronald Kühne am FMP mit der Entwicklung sogenannter Proteo-Mimetika (ProM) gelungen. Die Moleküle imitieren ein weitverbreitetes Strukturmotiv in Proteinen, in dem die Aminosäure Prolin besonders häufig vorkommt. Sie haben dabei sogar eine höhere Affinität als ihre natürlichen Vorbilder.
Die Entwicklung der ProMs begann am Computer: In Simulationen können die FMP-Wissenschaftler vorausberechnen, welche Gestalt ein hypothetisches Molekül haben wird und wie es mit einem Protein interagieren wird. Inzwischen verfügt Kühne über eine ganze Reihe von ProM-Molekülen, die sich wie Bausteine kombinieren lassen. Die Synthese gelang in der Gruppe um Hans-Günther Schmalz an der Universität zu Köln.
Was sich mit den ProM-Bausteinen bewirken lässt, dafür haben Ronald Kühne und seine Mitarbeiter nun einen ersten Beweis geliefert. Sie entwickelten daraus einen Wirkstoff, der die Zellwanderung hemmt und damit die Ausbreitung aggressiver Brustkrebszellen in Kulturgefäßen verhinderte. Der Wirkstoff namens „compound 4c“, blockiert dabei die Ausbildung von Aktinfilamenten, die bei Zellen eine ähnliche Funktion wie die Muskeln und Knochen des menschlichen Bewegungsapparates übernehmen. Am FMP werden inzwischen Tierversuche vorbereitet, um die Wirkung der Substanz auf die Tumormetastasierung zu testen.
Text: Birgit Herden
Opitz R, Müller M, Reuter C, Barone M, Soicke A, Roske Y, Piotukh K, Huy P, Beerbaum M, Wiesner B, Beyermann M, Schmieder P, Freund C, Volkmer R, Oschkinat H, Schmalz HG, Kühne R. A modular toolkit to inhibit proline-rich motif–mediated protein–protein interactions. PNAS 2015 112 (16) 5011-5016. doi:10.1073/pnas.1422054112
Das Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) gehört zum Forschungsverbund Berlin e.V. (FVB), einem Zusammenschluss von acht natur-, lebens- und umweltwissenschaftlichen Instituten in Berlin. In ihnen arbeiten mehr als 1.500 Mitarbeiter. Die vielfach ausgezeichneten Einrichtungen sind Mitglieder der Leibniz-Gemeinschaft. Entstanden ist der Forschungsverbund 1992 in einer einzigartigen historischen Situation aus der ehemaligen Akademie der Wissenschaften der DDR.
Kontakt:
Dr. Ronald Kühne
Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP)
Tel.: 030 94793 229
E-Mail: kuehne@fmp-berlin.de
Öffentlichkeitsarbeit:
Silke Oßwald
Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP)
Tel.: 030 94793 104
E-Mail: osswald@fmp-berlin.de
Criteria of this press release:
Journalists
Biology, Chemistry, Medicine
transregional, national
Research results
German
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