21/11/2012 - Fortschritte, die eine große biotechnologische Leistung voraussehen

Menéame

Proteine, Moleküle in jeder Zelle und Gewebe des Organismus, wecken ein besonderes wissenschaftliches Interesse, da sie ein Wesentliches Teil der meisten biologische Prozesse. Proteine bestehen aus einer Kette von Aminosäuren. Wenn die Länge dieser Zeichenkette kurz ist, werden sie alsPeptide.

Das Interesse an der künstlichen Synthese von Peptiden zur Identifizierung und sogar Simulation verschiedener biologischer Ziele ist nicht neu. Diese Peptide und die Moleküle, mit denen sie interagieren, sind für die biologische Forschung wichtig und für die medizinische und pharmazeutische Forschung interessant, obwohl die Kosten dieser Arbeit die Durchführung detaillierter Analysen und den Fortschritt in diesem Bereich behindern.

Das Projektteam PEPCHIPOMICS, das aus dem Siebten Rahmenprogramm für Forschung und technologische Entwicklung (7RP) der Europäischen Union finanziert wird, hofft, eine Lösung zu finden. Das Projekt wurde zur Synthese und Vorbereitung von Mikroarrays aus hochdichten Peptiden entwickelt.

Die Arbeiten am PEPCHIPOMICS-Projekt haben zur Entwicklung einer neuen Hochleistungsplattform geführt, in der Peptidsynthese, -erkennung und -analyse in einem noch nie dagewesenen Maßstab integriert sind. Diese Mikroarray-Technologie kann zwei Millionen verschiedene Peptide in einem Objektträger von der Größe eines Poststempels synthetisieren, der ausreicht, um das gesamte menschliche Proteom, d. h. die Gesamtheit der Proteine, die von einem Genom, einem Zellgewebe oder einem Organismus ausgedrückt werden, in Form von überlappenden Peptiden auszudrücken.

Der Professor Søren Buus, des Universität Kopenhagen und Koordinator des Projekts, erklärte er: "Diese Technologie ermöglicht es uns, große Proteingruppen wie das komplette menschliche Proteom in einem einzigen Objektträger darzustellen. Es ermöglicht auch die Untersuchung kleinerer Gruppen und sogar einzigartiger Einheiten, mit großem Detail mit mehreren Varianten des isolierten Peptids. Die Kosten dieser Experimente waren bislang unhaltbar, und die Organisation war sehr umfassend: Wie werden beispielsweise 100.000 Ziele und die erzielten Ergebnisse erfasst? Diese Arbeit wird von nun an billiger und einfacher zu verwalten sein. Wissenschaftler und Unternehmen verfügen somit über eine umfassende Peptid-basierte Methode (z. B. vollständiges Proteom) für die Verwendung in Studien, die für wissenschaftliche Zwecke und neue Arzneimittelanwärter konzipiert sind.

Vor wenigen Monaten hat das Projekt einen beträchtlichen Fortschritt erzielt, indem es die Möglichkeit entdeckte, mehr als 100.000 Peptide parallel zu synthetisieren und gleichzeitig die Wechselwirkung anderer Benzylmoleküle zu erkennen. Ihre Forschung zeigte, daß sie die daraus resultierenden Daten interpretieren und ermitteln kann, was diese Moleküle erkennen.

"Das ist nur der Anfang," sagte Professor Buus, "und der nächste Schritt ist die Integration der Mikroarray-Technologie von Peptiden mit leistungsstarken Technologien ohne Markierung, die in Echtzeit die Interaktion zwischen dem Peptidchip und den anderen dem Chip ausgesetzten Molekülen erkennen können." Auf diese Weise können die Konstanten der Assoziation und Entkoppelung sowie die Stärke der Interaktion als wichtige Parameter für die Bereiche Biotechnologie, Medizin und Pharmaindustrie konkretisiert werden. Auf diese Weise könnte man sogar feststellen, welche Moleküle mit welchen Peptiden interagieren.

Die Fähigkeit, Peptide auf einem Niveau zu manipulieren, das dem entspricht, was durch die jüngste Genomrevolution erreicht wurde, könnte sich in hohem Maße auf die Methoden auswirken, die in Zukunft angewandt werden, um auf verschiedene wissenschaftliche und klinische Fragen zu reagieren und wie die Probleme, mit denen die Biotechnologie und die pharmazeutische Wissenschaft konfrontiert sind, gelöst werden können.

Weitere Informationen finden Sie unter:

PEPCHIPOMICS

Universität Kopenhagen

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