Wie Eiweiße miteinander in Beziehung treten

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Das Protein Emerin unter dem Elektronenmikroskop Quelle: JHU School of Medicine

17.10.2005  - 

„Wir haben den Grundstein dafür gelegt, dass jetzt ein Schaltplan unseres Körpers erstellt werden kann. Die Karte hilft uns, die Funktionen der Proteine aufzuklären und die komplexen Vorgänge in unsere Zellen zu verstehen“, sagt MDC-Forscher Wanker, der die Studie leitete. Das international einmalige Forschungsprojekt konnten die Wissenschaftler mit Hilfe des Nationalen Genomforschungsnetzes (NGFN) realisieren – ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) initiiertes medizinisches Großprojekt. Das NGFN ermöglicht es den Forschern, systematisch die Gene und Proteine des Menschen zu analysieren, um so ihre Rolle bei Krankheiten zu klären.

Mit Hilfe der jetzt erstellten Karte haben die Wissenschaftler beispielsweise neue Interaktionspartner des Proteins Emerin (EMD) entdeckt. Eine mutierte Form von EMD verursacht eine seltene und sehr schmerzhafte Form der Muskelschwäche, die sogenannte Emery-Dreifuss-Muskeldystrophie. „Die Karte ermöglicht es, die Funktion von EMD und die Rolle seiner Proteinpartner bei der Entstehung dieser Krankheit zu analysieren“, erklärt Wanker.

Möglich wurden die umfangreichen Untersuchungen zu menschlichen Protein-Wechselwirkungen mit Hilfe einer speziellen Technologie: dem sogenannten automatisierten Hefe-2-Hybrid-System. Diese Methode nutzt einen speziellen Stamm von Hefezellen, um die Bindungspartner der Proteine zu identifizieren. Die genetischen  Informationen der Proteine, die untersucht werden sollen, müssen in den Stamm eingeschleust werden und sind im Milieu der Hefezellen beobachtbar. Ein Robotersystem führt diese Arbeiten blitzschnell durch. „Wir hätten es sonst niemals geschafft, über 25 Millionen einzelne Experimente durchzuführen, um zu überprüfen, ob bestimmte Proteinpaare miteinander zusammenarbeiten“, erklärt Wanker.

Die Berliner Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse auch im Internet veröffentlicht, wo die Bindungspartner für jedes Protein abgefragt und als Grafik dargestellt werden.