PROTEINCENTER - DAS ERSTE INTERDISZIPLINÄRE ZENTRUM FÜR PROTEIN- UND PROTEOMFORSCHUNG IN DEUTSCHLAND

An der Ruhr-Universität Bochum ist gemäß einer Zielvereinbarung mit dem Land Nordrhein-Westfalen das Proteincenter eingerichtet worden. Im Proteincenter werden Plattformtechnologien für die interdisziplinär angelegte Proteinforschung in den Fakultäten zur Verfügung gestellt. Es besteht aus vier Bereichen, Koordinatoren dienen jeweils als Ansprechpartner für universitäre Gruppen.

Die vier Säulen des Proteincenters und ihre Koordinatoren sind:

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Mit dem Proteincenter soll universitären Gruppen Expertenwissen und experimentelle Ausstattung für ihre Proteinforschung zur Verfügung stehen. Bereits existierende Aktivitäten innerhalb der Proteinforschung sollen abgestimmt und gebündelt werden. Den Arbeitsgruppen an der RUB soll transparent werden, welche Expertisen an der Universität vorhanden sind und genutzt werden können. Die Plattformtechnologien sollen ausgebaut werden, um in Zukunft bei größeren Ausschreibungen, die vom BMBF und dem 6. EU-Forschungsrahmenprogramm zu erwarten sind, konkurrenzfähig sein zu können.

Nach der Entschlüsselung des menschlichen Genoms und anderer Genome steht jetzt die Erforschung der Proteine und ihrer Wechselwirkungen an. Proteine, deren Baupläne das Genom enthält, vermitteln etwa Signale oder dienen als Nanomaschinen. Alle Proteine, die gemeinsam eine bestimmte biologische Leistung erbringen, bezeichnet man als Proteom. So haben eine Raupe und ein Schmetterling das gleiche Genom, aber unterschiedliche Proteome. Zunächst geht es darum, die einzelnen Proteome zu identifizieren.

(Fotos: Axel Martin)

Die Proteomik ist ein junger Forschungszweig, der sich der Erkennung von Proteinmustern in Zellen oder Organellen widmet. Die Forscher vergleichen Proteinmuster, die charakteristisch für bestimmte Zellzustände sind. Durch Vergleich zwischen kranken und gesunden Zellen hoffen sie, die krankheitsrelevanten Proteine zu identifizieren und sie als Angriffspunkte für neue Medikamente zu nutzen. So vergleichen sie z. B. per Proteomanalyse die Hirnflüssigkeit von Alzheimer-Patienten mit der von gesunden Probanden. Stellt sich z. B. heraus, dass beim Kranken ein Protein gehäuft auftritt, erforschen sie es weiter. Sie bestimmen seine dreidimensionale Struktur, z. B. über Röntgendiffraktometrie , und sein dynamisches Verhalten mit spektroskopischen Methoden. So vervollständigt sich nach und nach das Bild, wie die biologische Leistung auf molekularer Ebene erbracht wird. Dieses fundierte Verständnis beschleunigt die Entwicklung entsprechender Wirkstoffe gegen Fehlfunktionen des Zielproteins (rational drug design).

Erst kürzlich hat Prof. Helmut E. Meyer das Medizinische Proteom-Center eingerichtet. Dort sind neben der Proteomanalyse praktisch alle State-of-the-art-Techniken der modernen Proteinanalytik verfügbar. Ergänzend dazu ist der Zweig "Biomolekulare Analytik" zu sehen, wo moderne chemische Analysemethoden für die Proteinforschung vorhanden sind. Prof. William S. Sheldrick bietet bereits seit Jahren innerhalb und außerhalb der Fakultät für Chemie einen Analyseservice an. In der Säule "Biotechnologie" verfügt Prof. Matthias Rögners Arbeitsgruppe über eine große Expertise in der Proteinexpression und -aufreinigung, besonders von Membranproteinen. Die Bereitstellung aufgereinigter Proteine ist eine wichtige Voraussetzung für die Säule "Strukturbiologie". In diesem Forschungszweig werden Struktur und Dynamik von Proteinen und der Einfluss von Wirkstoffen bestimmt. Der Koordinator Prof. Klaus Gerwert ist auch Sprecher der Initiative. Die Einrichtung einer Juniorprofessur für Röntgenstrukturanalyse von Proteinen ist mit der Schaffung des Proteincenters verbunden, wodurch dieser Forschungszweig erstmals an der RUB vertreten sein wird. Die dargestellten Säulen müssen in ihrer Zahl nicht endgültig sein: Das Konzept des Proteincenters ist als offen und erweiterbar angelegt.

Das Proteincenter soll gemäß einer Zielvereinbarung mit dem Ministerium für Schule, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen als "Center of Excellence" die Forschung in interdisziplinären Kooperationen verstärken und den Biowissenschaftlern und Medizinern der RUB die nötigen Technologien und das Knowhow in der Proteinforschung bereitstellen. Durch die Institutionalisierung können vorhandene Ressourcen gebündelt und Forschungsvorhaben koordiniert werden. Es sind z. B. keine neuen Labors nötig, da die einzelnen Gruppen bereits über die technische Einrichtung ihres Fachgebiets verfügen. Das vorhandene Expertenwissen soll zudem durch Neuberufungen ergänzt werden, um die Proteinforschung mit größtmöglicher Breite abdecken zu können. So sollen im Proteincenter z. B. drei Juniorprofessorinnen oder -professoren arbeiten. Das Land NRW unterstützt den Ausbau des Proteincenters finanziell.

Das Proteincenter ermöglicht es Biowissenschaftlern und Medizinern, ihre Aktivität in der Proteinforschung zu erweitern und sich im internationalen Vergleich zu behaupten - eine Voraussetzung, um Drittmittel einwerben zu können. Vor allem mit Blick auf das 6. Forschungsrahmenprogramm der EU ist das Proteincenter durch die Vernetzung der Forschung exzellent positioniert.

Auch die Studierenden soll vom Proteincenter profitieren: Sie sollen Wissen und Fähigkeiten erwerben, die ihnen auf dem Biotechnologiemarkt zugute kommen. Dem Markt wird im Bereich der Proteomforschung ein starkes Wachstum vorhergesagt, bis 2005 soll er ein Volumen von etwa sechs Milliarden US-Dollar erreichen. Ein Ausbau der Forschung in dieser Disziplin ist daher auch ein wichtiger Wirtschaftsfaktor für die Region.