ETH-Team entschlüsselt Protein-Interaktionen

Zürich – Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) können neuerdings die Interaktionen von Proteinen in einer Zelle analysieren. Bedeutsam ist das, weil gestörte Wechselwirkungen unter Umständen Krankheiten verursachen. Wirkstoffe könnten diese wieder ins Gleichgewicht bringen.

Forschenden um Paola Picotti, Professorin für Molekulare Systembiologie an der ETH, ist es laut einer Mitteilung gelungen, die verschiedenen Interaktionen der Proteine in der Zellflüssigkeit zu analysieren. Dafür haben sie ihre schon vor einigen Jahren entwickelte Limited Proteolysis (LiP)-Massenspektrometrie weiterentwickelt. Veränderte Wechselwirkungen zwischen Proteinen können zu Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson oder Krebs führen.

„Es ist deshalb wichtig zu wissen, wie sich Protein-Protein-Wechselwirkungen zwischen gesundem und krankhaftem Zustand unterscheiden und wie die Bindungsstellen zwischen zwei Proteinen beschaffen sind“, erklärt Doktorandin Cathy Marulli. „Kennen wir diese bis ins letzte Detail, können wir Wirkstoffe entwickeln, die ungewünschte Wechselwirkungen blockieren und die Zelle wieder ins Gleichgewicht bringen.“

Zu diesem Zweck identifizierten die Biochemikerinnen und -chemiker in ihrer Studie anhand von Hefezellen zunächst rund 6000 Interaktionsschnittstellen zwischen Proteinen und andere Stellen, die sich verändern, wenn Proteine miteinander wechselwirken. Diese Stellen nutzten sie anschliessend als Marker, um beurteilen zu können, ob ein Protein unter einer bestimmten Bedingung seine Interaktion zu anderen Proteinen verändert. Auf diese Weise konnten sie die Wechselwirkungen von etwa 1000 Proteinen gleichzeitig in einer ungeordneten Zellmatrix untersuchen.

Mit einem jeweils spezifischen Satz an Bindungsmarkern lässt sich laut Marulli grundsätzlich jeder Organismus analysieren. „Wir wollen deshalb unsere Technik für diagnostische Zwecke und für die Erforschung von Krankheitsmechanismen weiterentwickeln“, so Picotti. Frühere in ihrem Labor entwickelte Ansätze waren von der im Bio-Technopark Schlieren-Zürich ansässigen ETH-Ausgliederung Biognosys bereits in die Praxis übertragen worden. ce/mm