Nr. 30/5. September 2005
Einzigartige Landkarte des menschlichen Protein-Netzwerks erstellt
Roboter - Greifarm eines Roboters. Nur vollautomatisiert können Forscher über 25 Millionen Experimente in kürzester Zeit durchführen, um festzustellen, welche Proteine miteinander wechselwirken. (Photo: Christian Hänig/ Copyright: MDC)
Netzwerk - Wissenschaftler des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch haben diese einzigartige Karte des menschlichen Protein-Netzwerks erstellt. (Grafik: Ulrich Stelzl et al./ Copyright: MDC)
Wer arbeitet mit wem zusammen? Diese Frage haben
Wissenschaftler des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC)
Berlin-Buch bei menschlichen Proteinen untersucht. Das Ergebnis ist eine
weltweit einzigartige Karte, die 3.186 Protein-Wechselwirkungen zwischen 1.705
Proteinen darstellt. Darunter befinden sich auch bislang unbekannte Interaktionspartner von 195 krankheits-assoziierten
Proteinen. „Wir haben den Grundstein dafür gelegt, dass jetzt sozusagen ein
Schaltplan unseres Körpers erstellt werden kann. Die Karte hilft uns, die Funktionen
der Proteine aufzuklären und die komplexen Vorgänge in unseren Zellen zu
verstehen“, erklärt Prof. Erich Wanker, der die Studie leitete. Die Arbeit von
Prof. Wanker und Dr. Ulrich Stelzl, an der auch Wissenschaftler des
Max-Planck-Instituts für Molekulare Genetik (Berlin) und des Deutschen
Ressourcenzentrums für Genomforschung GmbH (Standort Heidelberg) beteiligt
sind, ist jetzt in der Zeitschrift Cell* online erschienen (DOI:
10.1016/S0092867405008664). Das international einmalige Projekt konnten
die Forscher mithilfe des Nationalen Genomforschungsnetzes (NGFN) realisieren –
ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) initiiertes
medizinisches Großprojekt. Das NGFN ermöglicht es den Wissenschaftlern
systematisch die Gene und Proteine des Menschen zu erforschen, um so ihre Rolle
bei Krankheiten zu verstehen.
Die Forscher hoffen, mithilfe der erstellten Karte auch Krankheiten zukünftig besser zu verstehen und neue Therapieansätze zu entdecken. So fanden sie zum Beispiel neue Interaktionspartner des Proteins Emerin (EMD): Eine mutierte Form des EMDs verursacht eine seltene und sehr schmerzhafte Form der Muskelschwäche, die so genannte Emery-Dreifuss Muskeldystrophie. „Unsere Interaktionskarte ermöglicht es, die Funktion von EMD und die Rolle seiner Proteinpartner bei der Entstehung dieser Muskeldystrophie aufzuklären“, so Wanker.
Die umfangreichen Untersuchungen zu menschlichen Protein-Wechselwirkungen waren nur mit einer speziellen Technologie möglich: dem so genannten automatisierten Hefe-2-Hybrid-System. Bei dieser Methode werden Hefezellen eingesetzt, um die Bindungspartner der Proteine zu identifizieren. „Was früher mühsam mit der Hand durchgeführt werden musste, wird jetzt durch ein Robotersystem blitzschnell abgearbeitet“ erklärt Wanker. „Wir hätten es sonst niemals geschafft, über 25 Millionen einzelne Experimente durchzuführen, um zu überprüfen, ob bestimmte Proteinpaare miteinander zusammenarbeiten“. Wanker und Stelzl entwickelten die Technologie vor vier Jahren.
*A Human Protein-Protein Interaction
Network: A Resource for Annotating the Proteome Ulrich Stelzl1, Uwe Worm1,
Maciej Lalowski1, Christian Haenig1, Felix H. Brembeck1,
Heike Goehler1, Martin Stroedicke1, Martina Zenkner1,
Anke Schoenherr1, Susanne Koeppen2 , Jan Timm1,
Sascha Mintzlaff1 , Claudia Abraham1, Nicole Bock2,
Silvia Kietzmann2, Astrid Goedde3, Engin Toksöz1,
Anja Droege1, Sylvia Krobitsch2, Bernhard Korn3,
Walter Birchmeier1, Hans Lehrach2 and Erich E. Wanker 1,2* 1Max 2Max-Planck-Institute
for Molecular Genetics, 14195 3German *Correspondence:
erich.w@mdc-berlin.de
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für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch
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