Ein Vertreter der Proteinklasse ist Galectin-1. Es sitzt auf der Oberfläche aller menschlichen Zellen; auf Tumorzellen aber kommt es in enormen Mengen vor. Dadurch wird es zu einem interessanten Ziel für Diagnostik und Therapie.
„Es ist unter anderem bekannt, dass Galectin-1 die Tumorzellen vor dem Immunsystem versteckt“, erklärt Professor Jürgen Seibel vom Institut für Organische Chemie der Universität Würzburg. Neuere Studien hätten gezeigt: Wird Galectin-1 blockiert, kann das Immunsystem den Tumor erkennen und ihn mit T-Zellen angreifen.
Zuckermolekül mit Andockstelle designt
Wie ein Raumschiff landet das komplexe Zuckermolekül (bunt) passgenau auf dem Tumorprotein Galectin-1, das hier in schwarz-weiß dargestellt ist. © AK Seibel / VCH-WileyKein Wunder also, dass Galectin-1 stark in den Blickpunkt der Forschung geraten ist. Seibel und sein Kollege Dr. Clemens Grimm interessieren sich für einen ganz speziellen Abschnitt des Proteins, für die sogenannte Kohlenhydrat-Erkennungsdomäne. Sie haben nun ein komplexes Zuckermolekül designt, das haargenau auf diese Domäne passt.
„Wir haben das Zuckermolekül mit einer Andockstelle versehen, um es zum Beispiel mit einem fluoreszierenden Farbstoff oder einem Wirkstoff verbinden zu können“, sagt Seibel. Außerdem haben die Wissenschaftler die Bindung ihres Moleküls an Galectin-1 mit hoch auflösenden Röntgenstrukturanalysen genau beschrieben.
Schnelltest für Galectin-1 in Arbeit
„Unsere Erkenntnisse können der Entwicklung von hoch affinen Liganden des Proteins Galectin-1 und somit auch neuer Arzneistoffe dienen“, so Clemens Grimm. Nun arbeiten die Würzburger Wissenschaftler an einem Schnelltest zum Nachweis von Galectin-1.
Er soll eine frühzeitige Erkennung von Tumoren wie dem Neuroblastom ermöglichen. Für die Zukunft möchte Seibels Team die Zuckermoleküle zu einer Art Shuttlesystem ausbauen, mit dem sich pharmazeutische Wirkstoffe direkt zu den Tumoren transportieren lassen.
Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Publikation: Jürgen Seibel et al.; Exploring the Structural Space of the Galectin-1–Ligand Interaction; ChemBioChem, 2017; DOI: 10.1002/cbic.201700251
