FOR 434: Oligosaccharid- und DNA-Chips - Analyse sekundärer Genprodukte
Medizin
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Nach der Entschlüsselung der humanen Genomsequenz wird das Verständnis der physiologischen Funktionen der einzelnen Gene vorrangiges Ziel zahlreicher Forschungsansätze sein. Dabei stellen Untersuchungen der einzelnen Genprodukte und ihre Wechselwirkungen mit nieder- und makromolekularen Liganden, die Ablauf und Funktion zellulärer Prozesse steuern und bestimmen, die großen Herausforderungen dar. Die Aufklärung komplizierter Netzwerke von Interaktionen zwischen einer Vielzahl von Biomolekülen wird durch interdisziplinäre Ansätze, die es erlauben diese Prozesse parallel zu untersuchen, wesentlich gefördert. Die Realisierung solcher Methoden zum parallelen Studium biomolekularer Erkennungsprozesse war das Ziel der im Zeitraum 2001 – 2007 geförderten Forschergruppe 434 "Oligosaccharid- und DNA-Chips-Analyse sekundärer Genprodukte", die mit neuen chemischen und biologischen Ansätzen an der Grundlagenentwicklung von Biochips arbeitete. Wesentliche Zielsetzungen waren, (i) die existierende DNA-Chip-Methodik zu verbessern, sowie – profitierend von den hier gewonnenen Methoden und Kenntnissen – neue Arten von Biochips zu entwickeln und (ii) solche molekularen Wechselwirkungen sekundärer Genprodukte aufzuklären, die sich grundsätzlich für Chip-Nachweisverfahren und -Bioanalytik eignen. Diese Themen wurden in 9 Projekten in der zweiten Förderphase erfolgreich bearbeitet. So gelang es einen Zugang zu Lipoteichonsäuren (LTA) zu entwickeln, mit dem sich die Wirkungen dieser Verbindungen auf Leukozyten und die Komplement-Aktivierung untersuchen ließen. NMR-Untersuchungen gaben Aufschluss über die molekularen Wechselwirkungen dieser Systeme. Des Weiteren wurden die Struktur immunstimulierender und antigener Komponenten von Chlamydophila pneumoniae (C.p.), einem obligat intrazellulären Gram-negativem Bakterium, aufgeklärt. Ferner wurden neuartige Peptid- und Kohlenhydrat-Chips entwickelt, die es erlaubten, komplexe Kohlenhydrat-Ligand-Wechselwirkungen zu untersuchen. Es gelang ferner die Identifizierung und Charakterisierung spezifischer Kohlenhydrat-Interaktionsstrukturen wie z.B. Glycoproteine der lectinartigen TNF-Domäne. Neuartige Untersuchungsverfahren, die auf immobilisierter Poly(ADP-Ribose) beruhen, erlaubten erstmals Kettenlängen-abhängige Interaktionen zwischen Poly(ADP-Ribose) und Bindeproteinen festzustellen und zu untersuchen. Ferner wurden neuartige Ansätze basierend auf Nukleinsäure-Chips entwickelt, die sich für die Diagnostik einsetzen lassen. Die Arbeiten der Forschergruppe führten in den 6 Projekten der ersten Förderphase und den 9 Projekten der zweiten Förderphase zu insgesamt mehr als 100 Publikationen in Publikationsorganen mit einer wissenschaftlichen Qualitätssicherung.
