Wegen seiner Nebenwirkungen wurde ein Wirkstoffkandidat vor 20 Jahren verworfen. Forschende haben jetzt eine Möglichkeit gefunden, ein Nachfolgemolekül möglicherweise selektiver zu machen. Immer mehr Bakterien sind gegen viele bekannte Antibiotika resistent. Bochumer Forschende haben für einen möglichen Wirkstoff, dessen Vorgänger jedoch verworfen wurde, eine neue Chance entdeckt: Durch sehr genaue dreidimensionale Untersuchungen seiner Interaktion mit dem bakteriellen Zielprotein konnten sie einen bislang unbekannten Angriffspunkt ausmachen, der dazu einlädt, den Wirkstoff daran anzupassen. „Da dieser Angriffspunkt nur in Bakterienproteinen vorkommt, würde das den Wirkstoff sehr viel selektiver machen und seine Schädlichkeit für menschliche Zellen senken“, erklärt Prof. Dr. Raphael Stoll, Leiter der Arbeitsgruppe Biomolekulare NMR-Spektroskopie an der Fakultät für Chemie und Biochemie der Ruhr-Universität Bochum. Die Forschenden haben ihre Ergebnisse am 4. April 2024 in der Zeitschrift Journal of Medicinal Chemistry veröffentlicht.

Die Entdeckung der MOTH-Domäne erlaubt Einblicke in die Evolution. Denn sowohl Insekten als auch Wirbeltiere benötigen Kollagen in ihrem Bindegewebe. Kollagen ist das Protein, das unseren Körper zusammenhält. Produziert wird es innerhalb von Zellen, dann muss es an seinen Wirkungsort im Bindegewebe transportiert werden. Für die Erkennung des Kollagens ist eine Proteindomäne zuständig, die bislang als Unterform einer anderen verkannt wurde. Dr. Oliver Arnolds und Prof. Dr. Raphael Stoll aus der Fakultät für Chemie und Biochemie der Ruhr-Universität Bochum haben diese Domäne erstmals charakterisiert und getauft: Über die sogenannte MOTH-Domäne der TANGO1-Proteinfamilie berichten sie in der Zeitschrift Nature Communications vom 20. April 2023.

Während die korrekte Funktion vieler Proteine von ihrer dreidimensionalen Struktur abhängt, scheinen einige zufällige Formen anzunehmen. Für eines von ihnen hat ein Forscherteam der RUB gezeigt, dass die vermeintliche Unordnung gar keine ist: Das Protein HMGA1a nimmt dynamische, kompaktere Strukturen an, die von seiner Phosphorylierung abhängen. Eine Fehlfunktion von HMGA1a kann zu Krebserkrankungen führen. Die Forscher um Prof. Dr. Raphael Stoll erwarten daher, dass ihre Ergebnisse eine Grundlage für künftige therapeutische Strategien gegen Krebserkrankungen darstellen, die durch HMGA1a verursacht werden. Sie berichten im Journal Nucleic Acids Research vom 24. Juli 2019.
Viele – aber nicht alle – Proteine in einer lebenden Zelle haben eine definierte dreidimensionale Struktur, die für ihre korrekte Aktivität absolut notwendig ist. Die wechselseitige Beziehung zwischen Struktur und Funktion von Proteinen steht im Fokus vieler Forschungsinitiativen, die bis zur Entwicklung neuartiger Medikamente reichen.

Neuartige Wirkmechanismen von Naturstoffen sollen das Problem eindämmen.
Resistente Bakterien verbreiten sich und gefährden die Wirksamkeit von Antibiotika weltweit.
Forscherinnen und Forscher aus Wuppertal und Bochum wollen gemeinsam mit dem Dortmunder Lead Discovery Center neuartige Antibiotika entwickeln, die diese Resistenzen brechen.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Vorhaben, das die Bergische Universität Wuppertal koordiniert, mit rund zwei Millionen Euro. Das Projekt ist am 1. April 2019 gestartet und läuft für dreieinhalb Jahre.
Das Projekt „Nanocombac“ – kurz für: „Naturstoff-Gold Nanocarrier-Konjugate, eine neuartige Dual-mode-Strategie zur Bekämpfung resistenter Bakterien“ – will antibakterielle Naturstoffe nutzen, um die Zellmembran resistenter Bakterien überwinden können. Die Substanzen verfügen über Wirkmechanismen, die kommerzielle Antibiotika bisher nicht adressieren. Ziel des Projektes ist es, den Weg für eine präklinische Validierung und eine zukünftige klinische Entwicklung zu ebnen.

Am Ende des Forschungsvorhabens soll ein Krebsmedikament für klinische Studien bereitstehen. Einen neuen Wirkstoff gegen Krebs wollen Forscherinnen und Forscher aus Essen, Bochum und Wuppertal entwickeln. Das Land NRW fördert das Vorhaben "RIST: RAS INHIBITION IN SOLIDEN TUMOREN" mit 1,7 Millionen Euro mit Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung, kurz EFRE.

Funktion und Regeneration von Schalterproteinen gestört. Bochumer und Wuppertaler Forscher untersuchen Effekte auf Enzyme. Bisphenol A stört die Funktion von Proteinen, die entscheidend für Wachstumsprozesse in Zellen sind. Das berichten Forscher der Ruhr-Universität Bochum und der Bergischen Universität Wuppertal. Die Substanz, kurz BPA, kommt in vielen Kunststoffprodukten vor und steht im Verdacht, gesundheitsschädlich zu sein. Bisher ging man davon aus, dass Bisphenol A an Hormonrezeptoren bindet und dadurch seine schädliche Wirkung entfaltet. Das Team von Chemikern und Biochemikern entdeckte, dass die Substanz auch auf die sogenannten kleinen GTPasen wirkt. Die Ergebnisse sind im „Journal of Medicinal Chemistry” veröffentlicht.

RUB-Forscher entschlüsseln Zusammenspiel von Enkephalinen und Schmerzrezeptoren Metallkomplex macht flüchtigen Botenstoff dingfest „Schmerz lass nach!“ Um dieses Signal zu senden, produziert der menschliche Körper kleine Botenstoffmoleküle, die an bestimmte Rezeptoren andocken. Dieses Zusammenspiel zwischen den Botenstoffen, Enkephaline genannt, und Opioidrezeptoren ist mit herkömmlichen biochemischen Methoden schwer zu untersuchen. Einem interdisziplinären Team von Biochemikern und Anorganischen Chemikern der Ruhr-Universität Bochum (RUB) gelang es nun, die Struktur eines Enkephalins in Lösung zu bestimmen und erstmals seine Interaktion mit dem Opioidrezeptor im Detail zu verfolgen. Die Analyse liefert präzise neue Ansatzpunkte für die Entwicklung von Medikamenten, die gezielt bestimmte Arten von Schmerz bekämpfen. Die Zeitschrift „Dalton Transactions“ widmet dem Thema die Titelgeschichte.

Forscher der RUB und aus Berkeley haben aus Aminosäuren bestehende Hormone durch Metallkomplexe modifiziert. In der Zeitschrift Journal of the American Chemical Society berichten sie erstmals auch die dreidimensionale Struktur der dabei entstehenden Metall-Peptid-Verbindungen. „Damit legen wir die molekulare Grundlage für die Entwicklung besserer Medikamente“, sagt Prof. Raphael Stoll von der Fakultät für Chemie und Biochemie der Ruhr-Universität. Das Team untersuchte Hormone, die Schmerzwahrnehmung und Tumorwachstum beeinflussen.

Das Signalprotein Rheb kommt in vielen Körperzellen, besonders im Gehirn vor. Es ist wichtig für Wachstumsprozesse – bei Zellstress zeigt es aber sein zweites Gesicht. In diesem Fall beschleunigt es den Tod der Zelle. Diese Erkenntnis haben Forscher um Prof. Dr. Rolf Heumann und Prof. Dr. Raphael Stoll von der Ruhr-Universität Bochum gewonnen. Sie hat Auswirkungen auf die Behandlung von Erkrankungen: Das verbreitet eingesetzte Antibiotikum Rapamycin, das die Signalweiterleitung von Rheb verhindert, sollte mit Bedacht eingesetzt werden, raten die Forscher. Unter Zellstressbedingungen könnte sich seine Wirkung umkehren. Die Forscher berichten im Journal of Biological Chemistry.

21.03.2007 - Ein Netzwerk für Biomolekulare Kernspintomographie (NMR) wurde mit Beteiligung des Forschungszentrums Jülich in Düsseldorf gegründet. Jülich verfügt neben seiner wissenschaftlichen Expertise über ein NMR-Zentrum mit drei leistungsstarken Spektrometern. Das NRW-Netzwerk bio-N3MR wurde als eine Kooperation des Forschungszentrums Jülich, der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, der Ruhr-Universität Bochum, der Universität Duisburg-Essen sowie dem Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund im Bereich der NMR-basierten strukturbiologischen Forschung gegründet.

An ihrem genetischen Fingerabdruck sind sie nicht zu unterscheiden und sehen doch grundverschieden aus – die Raupe und der sich aus ihr entwickelnde Schmetterling. Beide sind schon in den Genen angelegt, doch erst die Proteine sorgen für das richtige Erscheinungsbild zur rechten Zeit. Ihrem komplizierten Kommen und Gehen sind die Forscher nun mit High-Tech auf der Spur: Ein Protein zu finden, ist der erste Schritt; wie es funktioniert, verrät die Dynamik seiner dreidimensionalen Struktur.