Nucleins?urehybridisierungsgesteuerte Kontrolle der Peptidkonformation als Werkzeug zum Studium der biologischen Signaltransduktion

Die molekularen Wechselwirkungen in der Signaltransduktion werden vor allem von Src-Homologie 2-Dom?nen (SH2) bestimmt, nicht-katalytische Proteinmodule, die an Phosphotyrosinschleifen von Rezep-tor-Tyrosin-Kinasen (RTK) binden. So setzt beispielsweise die Aktivierung des Ras-Proteins, eine zentrale Schaltstelle in der Signaltransduktionskaskade, die Bindung von Grb2-SH2-Dom?nen an RTKs voraus. Im Kontext der modularen Protein-Protein-Wechselwirkung schr?nkt das Protein als Gerüst die konformativen Freiheitsgrade des Peptidsegments ein. An einem potentiellen Peptidligand kann dieser Effekt durch Peptidzyklisierung oder durch Anbindung an eine schleifeninduzierende Templatstruktur imitiert werden. Dieses Forschungsprojekt hat die Entwicklung einer neuartigen Klasse schaltbarer Schleifenmimetika zum Ziel, um so biologische Signaltransduktionspfade selektiv ein- oder ausschalten zu k?nnen. Hierbei wird das Hauptaugenmerk der Wechselwirkung von Phosphotyrosinsequenzen mit SH2-Proteinen wie Grb 2 gelten. Dabei ist es das Anliegen, Peptidkonjugate zu entwickeln, die in einem Zustand inaktiv sind, aber durch eine induzierbare konformative Umwandlung eine bioaktive Struktur einnehmen. Diese konformative Kontrolle soll durch Nucleins?ure-Hybridisierung erzielt werden. Hierzu wird ein Peptid mit flankierenden Peptidnucleins?ure (PNA)-Segmenten ausgestattet. Die resultierenden PNA-Peptid-Chim?ren k?nnen beispielsweise so gestaltet sein, da? die Zugabe eines Oligonucleotids die Bildung einer tripelhelicalen Stamm-Schleifenstruktur bewirkt. Hierbei pr?gen die PNA-Einheiten die Stammstruktur, w?hrend das Peptidsegment eine verbrückende Schleife schl?gt. Diese strukturellen Merkmale k?nnten sich für Zeit-aufgel?ste Messungen von Signaltransduktionsvorg?ngen einer einzelnen Zelle als besonders nützlich erweisen. So k?nnten "aktivierte" PNA-Peptid-Chim?ren selektiv bestimmte SH2-Proteine blockieren und abschotten. Ein kombinatorisches Screeningprogramm wird die "aktivierbaren" PNA-Peptid-Chim?ren identifizieren und neue Erkennungsmotive offenbaren.