Wiener ForscherInnen entwickeln eine Methode zur Identifizierung

PRESSEINFORMATION
Universitätsklinik für Kinder- und Jugendheilkunde und Zentrum für Hirnforschung
MedUni Wien: Wiener ForscherInnen entwickeln eine Methode zur
Identifizierung und genauen Untersuchung von Rezeptoren des Gehirns
Wien (05-08-2008). In Zusammenarbeit zwischen der Universitätsklinik für Kinder- und
Jugendheilkunde und dem Zentrum für Hirnforschung der MUW gelang es erstmals, einen
hydrophoben Proteinkomplex (GABAA Rezeptor) erfolgreich zu reinigen, zu identifizieren und
analysieren. Sowohl für die Neurowissenschaft als auch für die Pharmakologie stellt die Isolierung
und Analyse dieses Proteinkomplexes einen wesentlichen Fortschritt dar.
Mehr als 50% aller Medikamente entfalten ihre Wirkung über Membranproteine. Für die
Entwicklung von Therapeutika sind daher Informationen über die Struktur von
Membranproteinen und Proteinkomplexen von größter Bedeutung. Im Bereich der
Neurowissenschaft sind es vor allem Ionenkanäle, Rezeptoren und Transporter, die eine
korrekte Funktion des Gehirns ermöglichen. Fehlfunktionen dieser und anderer
Proteinkomplexe führen zu psychiatrischen und neurologischen Erkrankungen, wie z. B.
Depression, Schizophrenie, Angsterkrankungen oder Epilepsie. Die Untersuchung von
Membranproteinen stellt jedoch aufgrund ihrer schlechten Löslichkeit in wässrigen Medien eine
große Herausforderung dar.
Das Forscherteam um Professor Lubec von der Abteilung für Pädiatrische
Grundlagenforschung an der Universitätsklinik für Kinder- und Jugendheilkunde hat sich
gemeinsam mit dem Zentrum für Hirnforschung (Univ. Prof. Dr. Werner Sieghart, Dr. Karoline
Fuchs) in einem konkreten Forschungsprojekt das Ziel gesetzt, beispielhaft mit einem
spezifischen chemischen Verfahren, einer Kombination von mehreren Gel-Systemen, ein
hydrophobes Membranprotein zu isolieren, zu analysieren und zu identifizieren. Als Prototyp
und Modellprotein-Komplex dienten GABAA Rezeptoren. Diese Transmembranproteine in
Nervenzellen bestehen aus 5 Untereinheiten, die einen Ionenkanal bilden, der durch den
Neurotransmitter γ-Aminobuttersäure (GABA) geöffnet werden kann. GABAA Rezeptoren sind
die häufigsten Rezeptoren des Gehirns, sind an praktisch allen Funktionen des Gehirns
beteiligt, und sind wichtige Angriffspunkte von Medikamenten.
Ergebnisse und Bedeutung
Das in diesem Projekt entwickelte Verfahren zur Isolierung und Auftrennung eines im Gehirn
vorkommenden hydrophoben Proteinkomplexes mittels einer Kombination verschiedener GelSysteme und anschließender massenspektrometrischer Analyse der Aminosäure-Sequenz ist
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von großer Bedeutung. Dieses exemplarische Verfahren ermöglicht der Grundlagenforschung
nicht nur die rasche Analyse und Identifikation von Membranproteinkomplexen, sondern auch
die lange erhoffte Untersuchung ihres transmembranen Bereichs (TMD). Mittels dieser
Methode können nunmehr auch Mutationen in diesen Proteinkomplexen, sowie physiologische
Modifikationen, wie Phosphorylierung, Glykosylierung, Palmitoylierung etc. und ihre Funktion in
Gesundheit und Krankheit untersucht werden.
Sung Ung Kang, Karoline Fuchs, Werner Sieghart, and Gert Lubec: Gel-Based Mass Spectrometric
Analysis of Recombinant GABAA Receptor Subunits Representing Strongly Hydrophobic
Transmembrane Proteins. Journal of Proteome Research, May 2008
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Medizinische Universität Wien – Kurzprofil
Seit 1. Jänner 2004 agiert die Medizinische Universität Wien (Vormals Medizinische Fakultät an der
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am Wiener Allgemeinen Krankenhaus und 12 medizintheoretische Zentren unterstreichen die Rolle der
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