Proteomik

8. April 2017, 21:58

Proteine sind die kleinsten Bausteine des Lebens. Sie steuern die Kommunikation innerhalb und außerhalb der Zellen und sorgen so dafür, dass sich einzelne Zellen zu einem Verband zusammenschließen und in Folge Organe und Körper entstehen. Die Information zur Bildung eines Proteins wiederrum liegt in den Genen, wo sie auch produziert werden.

Vor der Entschlüsselung des menschlichen Genoms nahm man an, dass es für jede Funktion in der Zelle ein zuständiges Protein gibt, das von jeweils einem Gen produziert wird. Diese Vorstellung wurde durch die Erkenntnis widerlegt, dass der Mensch nur 30.000 Gene besitzt, es aber 250.000 bekannte Proteinfunktionen gibt.

Es gibt also mehr Proteine als Gene und die einzelnen Proteine arbeiten zusammen um so ihre Funktionalität zu erhöhen. Welche Proteine arbeiten mit anderen Proteinen oder Molekülen wie zusammen? Wer mit wem und wann? Das herauszufinden ist die Aufgabe der Proteomik.

Wer mit wem? Das ist die Frage

Diese Aufgabe ist aber äußerst schwierig, da sich im Gegensatz zur stabil bleibenden genetischen Ausstattung sich der Proteinhaushalt eines Körpers ständig verändert.

Trotzdem liegen auf dem Gebiet der Proteomik große Hoffnungen. Denn aus den Erkenntnissen auf diesem Gebiet könnten neue Medikamente entwickelt werden oder vielleicht sogar eine sogenannte Personal Medicine entstehen. Also eine auf den jeweiligen Patienten abgestimmte Medizin - Pillen und Behandlung nach Maß.

Proteine sind aus Aminosäuren zusammengesetzte Moleküle. Wie schon erwähnt gehören Proteine zu den Grundbausteinen aller Zellen. Sie verleihen der Zelle nicht nur Struktur, sondern sind die molekularen "Maschinen", die Stoffe transportieren, Ionen pumpen, chemische Reaktionen katalysieren und Signalstoffe erkennen. Sie sind also für die Kommunikation innerhalb und außerhalb der Zelle verantwortlich.

Proteine spielen, laut Prof. Dr. Robert Konrat vom Institut für Strukturbiologie der Universität Wien, darüber hinaus noch weitere wichtige Rollen, wie zum Beispiel in der Muskelkontraktion. Proteine sind also für das Ausführen von Bewegungen wichtig. Eine ihrer wichtigsten Funktionen ist die Steuerung der Aktivität von Genen.

Wenn sich Proteine falten

Die erste Form eines Proteins ist die sogenannte Primärsequenz, das ist eine Aneinanderreihung von Aminosäuren, also eine Aminosäurekette. Diese Ketten können sich "falten", entwickeln also eine räumliche Struktur. Je nach der entstandenen Form hat das Protein eine andere Funktion. Die Funktion eines Proteins hängt also ursächlich davon ab wie die Struktur des Proteins ist.

Mutationen in einem Gen können Veränderungen im Aufbau des Proteins verursachen. Die Folge können Fehler in der Proteinaktivität sein. Solchen Fehler liegen viele erbliche Krankheiten zugrunde.

In die Proteomik werden große Hoffnungen gesetzt

Da Proteine Gene an- und abschalten können, in der Form von Antikörpern Krankheiten abwehren, als Enzyme die Verdauung ermöglichen und als Muskeln für Bewegung sorgen, setzt die Medizin in die Erforschung ihrer Aktivitäten große Hoffnungen.

So erwartet man sich ein besseres Verständnis der molekularen Grundlagen von Krankheiten und die Identifizierung von Wirkorten an denen Arzneisubstanzen ideal "angreifen" können, dies würde die Entwicklung neuer Medikament und Therapiemethoden ermöglichen. Neben genaueren Diagnoseverfahren könnten auch personifizierte, individuell maßgeschneiderte Therapien entwickelt werden.

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• Glauben Sie, dass die Proteomik die Grundlagen für eine individualisierte Medizin schaffen kann?
• Wird mit Hilfe der Proteomik Krebs und Alzheimer geheilt werden können?
• Glauben Sie, dass die Entschlüsselung des Proteoms gelingen kann?

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