Mit dem Lasso auf der Jagd nach Wirkstoffen

Foto: Lasso-Biomoleküle

Aus zwei mach eins: Die Forscher fügten
ein bestimmtes Motiv (rot) einer biolo-
gisch aktiven Verbindung (links unten)
und ein Lasso-Peptid (oben) zu einem
Konstrukt zusammen (rechts), das die
Stabilität des einen Ausgangsmoleküls
mit der Aktivität des anderen verbindet;
© AG Marahiel

„Lasso-Peptide vereinen in sich einzigartige Eigenschaften, die sie zur Anwendung als robustes Gerüst prädestinieren“, stellt das Team um Professor Mohamed A. Marahiel fest. Neben der namengebenden Schlingenform zeichnen sich die Verbindungen unter anderem dadurch aus, dass sie gegenüber Umwelteinflüssen wie Temperatur und Chemikalien stabil sind; sie können vom Bakterium Escherichia coli erzeugt werden, einem Mikroorganismus, der in Forschungslaboratorien und biotechnologischen Industriebetrieben standardmäßig als Bioreaktor Verwendung findet. Nicht zuletzt erfolgt ihre Herstellung durch eine zelluläre Maschinerie, die anpassungsfähig genug ist, um den Austausch von Bausteinen zuzulassen.

Marahiels Arbeitsgruppe wählte das Peptidmotiv RGD, um es in ein Lassopeptid einzufügen. Die eingefügte Struktur ist in der Lage, sogenannte Integrine zu binden; dabei handelt es sich um Proteine, die als Ziele für neuartige Medikamente dienen können. Integrine sorgen zum Beispiel dafür, dass Tumore mit Blutgefäßen versorgt werden.

Wie die Wissenschaftler aus Marburg, München, Braunschweig und Saudi-Arabien nachweisen konnten, bindet das von ihnen erzeugte Konstrukt „MccJ25 RGD“ tatsächlich an einige der möglichen Zielmoleküle. Je nach Konzentration verhindert die künstliche Verbindung außerdem, dass Blutgefäße gebildet werden. Sie erwies sich darüber hinaus als stabil gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen. "Unsere Daten zeigen, dass wir im Prinzip in der Lage sind, ein Lasso-Gerüst zu konstruieren, um einen Integrin-Inhibitor zu erzeugen", so Marahiel. "Dieser Ansatz kann auch zum Einsatz kommen, um andere Wirkstoffe herzustellen, die auf Lasso-Strukturen beruhen. Wir kennen bereits weitere Beispiele bioaktiver Peptid-Oberflächen, die in Lassopeptid-Gerüste eingebaut werden können."

MEDICA.de; Quelle: Philipps-Universität Marburg