Von: Redaktion
Forschende aus Düsseldorf und Göttingen identifizieren Schutzmechanismus und Ansatz für Medikamentenentwicklung
Im Nachgang zur Covid-19-Pandemie bleiben für Forscherinnen und Forscher Aufgaben zu lösen, die sich mit sehr unterschiedlichen Aspekten des SARS-CoV-2-Virus beschäftigen. Dazu gehört auch die Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung gegen eine akute Infektion mit dem Virus. Forschern an der Heinrich-Heine-Universität / dem Universitätsklinikum Düsseldorf ist es nun gemeinsam mit einer Arbeitsgruppe an der Universität Göttingen und weiteren Arbeitsgruppen aus Deutschland gelungen, einen neuen Mechanismus zu identifizieren, der das Virus vor der Bekämpfung durch das menschliche Immunsystem schützt.
Damit ist, sagen die Forschenden um Dr. Gereon Poschmann, Institut für Molekulare Medizin I des Universitätsklinikums Düsseldorf, ein vielversprechender Ansatzpunkt für eine weitere Medikamentenentwicklung gegen das Virus identifiziert.
Ein bestimmter Eiweißstoff, die Protease "Mpro", ist im SARS-CoV-2 für die Virusvermehrung essenziell. Diese Protease ist im Virus nur aktiv, wenn sie aus zwei gleichen Untereinheiten besteht. Ihre inaktive Variante besteht hingegen nur aus einer Untereinheit. Die Forschenden vom Universitätsklinikum Düsseldorf, Dr. Gereon Poschmann aus der Proteomforschung am Institut für Molekulare Medizin I sowie PD Dr. Carsten Berndt aus der Klinik für Neurologie lokalisierten einen neuartigen Schaltmechanismus innerhalb der Protease. Über verschiedene Zustände eines bestimmten Eiweißbausteins, der Aminosäure Cystein, kann die Protease Mpro temporär in die inaktive Form überführt werden. Vereinfacht ausgedrückt, kann ihre Aktivität mit dieser Aminosäure zeitweise ein- oder ausgeschaltet werden.
Die Forschenden gehen davon aus, dass dieser Schalter ein Schutzmechanismus für das Virus ist, um der dauerhaften Inaktivierung durch die Immunantwort zu entgehen.
Besonders interessant im Hinblick auf eine Medikamentenentwicklung sind Wirkstoffe, die diesen Schutzmechanismus ausnutzen können, um die Protease in ihrer inaktiven Form zu stabilisieren. Damit unterbinden sie die Vermehrung des Virus. Die Düsseldorfer und Göttinger Forscher haben solche Wirkstoffe im Rahmen ihrer Forschung identifiziert. Dr. Gereon Poschmann erklärt: „Diese Wirkstoffe können als Blaupause für die Entwicklung von Medikamenten dienen, mit denen man die Vermehrung des Virus verhindern kann. Mit unseren aktuellen Forschungsergebnissen ist uns hier ein wichtiger Schritt in diese Richtung gelungen.“ Die Forschungsarbeiten wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Funk, LM., Poschmann, G., Rabe von Pappenheim, F. et al. Multiple redox switches of the SARS-CoV-2 main protease in vitro provide opportunities for drug design. Nat Commun 15, 411 (2024), DOI: 10.1038/s41467-023-44621-0, Published 09 January 2024
Quelle: HHU (Copyright 2024)