Neue Methoden zur künstlichen Erzeugung von hochaffinen und hochspezifischen Bindeproteinen - Halle (2006-2011)

Das InnoProfile-Vorhaben

Der Standort Halle ist durch eine lange und äußerst erfolgreiche Tradition auf dem Gebiet der Proteintechnologie gekennzeichnet. Die in international ausgewiesenen Forschungsgruppen der Martin-Luther-Universität sowie die in außeruniversitären Forschungseinrichtungen vorhandenen lokalen Kompetenzen hinsichtlich der Protein-Biochemie konnten bereits in mehreren von der DFG und dem Land Sachsen-Anhalt geförderten akademischen Forschungsverbänden gebündelt werden. Daneben konnte sich in den letzten Jahren eine Reihe von Firmen mit dem Schwerpunkt proteinbasierter Wirkstoffe in der Region etablieren.

Gesamtziel des Vorhabens ist es, das Forschungs- und Ausbildungsprofil im Bereich der Biowissenschaften an der Martin-Luther-Universität in Kooperation mit regionalen, innovativen Unternehmen weiter zu entwickeln, um die Attraktivität und Wettbewerbsfähigkeit des Standortes für den wissenschaftlichen Nachwuchs und die Unternehmen der Region gleichermaßen zu erhöhen. Zu diesem Zweck wurde eine Nachwuchsforschergruppe etabliert, die sich mit der Erforschung und Entwicklung neuer Methoden zur künstlichen Erzeugung von hochaffinen und hochspezifischen Bindeproteinen befasst.

Die Ziele

Im geplanten Vorhaben sollen künstliche, auf neuen Gerüstproteinen (scaffolds) basierende Bindeproteine mittels neuartiger Selektions- und Funktionalisierungsstrategien entwickelt werden. Strukturell stabile, künstliche Bindeproteine können in der näheren Zukunft eine kostengünstige Alternative zu den bereits jetzt in Therapie, Diagnose und Forschung eingesetzten Antikörpern darstellen. Die routinemäßige Erzeugung dieser artifiziellen Bindeproteine erfordert neben der Optimierung bisher eher isoliert angewandter Techniken die Entwicklung neuer innovativer Methoden und die Bündelung zu ganzheitlich maßgeschneiderten Konzepten innerhalb einer Technologieplattform. Dies beinhaltet den Aufbau randomisierter Proteinbibliotheken, die Selektion und Charakterisierung von Bindeproteinen aus diesen Bibliotheken und die Automatisierung des Gesamtprozesses. Auf wissenschaftlichem Gebiet verspricht das Vorhaben ein besseres Verständnis der Wechselwirkung von Proteinen mit Interaktionspartnern. Dies beinhaltet insbesondere grundlegende Erkenntnisse zum Einfluss von Veränderungen der Proteinoberfläche auf die strukturelle Stabilität des Ausgangsproteins sowie zu den molekularen Ursachen von erhaltenen Protein-Protein-Bindungsmechanismen.

Die thematischen Schwerpunkte

  • Automatisierung des Arbeitsprozesses zur Generierung künstlicher Bindeproteine
  • Entwicklung und Automatisierung von Selektionsverfahren
  • Multimerisierung von Bindeproteinen zur Generierung hochaffiner Varianten
  • Identifizierung geeigneter Scaffold-Proteine und Design von Proteinbibliotheken

Die Partner

  • Probiodrug AG, Halle
  • Scanbec GmbH, Halle
  • Scil Proteins GmbH, Halle

Kontakt

Dr. Sven Pfeifer (Nachwuchsforschungsgruppenleiter)
Institut für Biochemie und Biotechnologie
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Kurt-Mothes-Straße 3
06120 Halle
Tel.: 0345 552-85 22
Fax: 0345 552-70 13
E-Mail: sven.pfeifer[at]biochemtech.uni-halle.de