Charakterisierung prädiktiver Protein Netzwerke und neuer Ziel-Proteine des Neuroblastoms

Leitung:		Prof Dr. W. Schubert                                                                            Dr. A. Oberthür                                                                                Prof. Dr. F. Berthold
Institut:		Molecular Pattern Recognition Research Group, Universität. Magdeburg
Homepage:		www.med.uni-magdeburg.de/Zentrale

Das Teilprojekt 9 basiert auf einer neuen Technologie (MLEC/TIS). Die Technologie ermöglicht es erstmals, zusammenhängende Protein Netzwerke in einzelnen Zellen oder einzelnen Gewebeschnitten zu lokalisieren, die für die Myriaden normaler zellulärer Funktionen und Fehlfunktionen bei Krankheiten verantwortlich sind (Abbildungen, Literatur, Internationale Auszeichnungen, s. Anhang). Die Technologie beruht auf zyklischen Fluoreszenz Imaging Abläufen auf ein und derselben biologischen Probe. Dadurch wird die bisherige Grenze der Fluoreszenzmikroskopie im Hinblick auf die gleichzeitige Sichtbarmachung von nur wenigen Proteinen aufgehoben: Es kann eine quasi beliebige Zahl von Proteinen gleichzeitig sichtbar gemacht werden. Es ergibt sich ein exponentieller Zuwachs biologischer Information: Zusammenlagerungen höherer Ordnung von Proteinen (Protein Cluster), die sich zu Netzwerken verbinden, sind unmittelbar als Mosaik erkennbar und können mit exakten mathematischen Methoden quantifiziert werden. Bisher verborgene hierarchische Regeln der räumlichen Organisation von Proteinen im sog Toponom (kompletter Protein Netzwerk Code von Zellen und Geweben) werden zugänglich. Wie wir schon gezeigt haben, decken Toponom Daten sog. Leitproteine auf, die abnorme molekulare Netzwerke bei Krankheiten kontrollieren (proof of concept). Das langfristige Ziel des Projektes ist es, den krankheitsspezifischen Protein Netzwerk Code von Neuroblastom Zellen zu entschlüsseln. In Kooperation zweier klinischer Gruppen in Köln/Essen und einer Technologie basierten Gruppe in Magdeburg, möchten wir im Hinblick auf verschiedene Verlaufsformen der Neuroblastom Erkrankung prädiktive Protein Netzwerke und valide neue Ziel-Proteine (Leit Proteine) für die Entwicklung selektiver und effizienter Arzneimittel finden.




      

Links: Mehr als 7.000 verschiedene Protein Cluster innerhalb einer einzelnen Zelle.
Schubert W, Bonnekoh B, Pommer AJ, Philipsen L, Boeckelmann R, Malykh Y, Gollnick H, Friedenberger M, Bode M., Dress AW. Analyzing proteome topology and function by automated multidimensional fluorescence microscopy.
Nature Biotechnology 2006; 24(10): 1270 – 1278 (mit Titelbild, siehe oben).

Mitte: Abbott A. Mapping Togetherness. Nature 443, 609, 2006 (Proteomics Research Highlight zu Ref 1)

Rechts: Ein umfassendes Proteinnetzwerk der Zelloberfläche einer einzelnen Zelle.
Friedenberger M, Bode M, Krusche A, Schubert W. Fluorescence detection of protein clusters in individual cells and tissue sections by using toponome imaging system (TIS): sample preparation and measuring procedures.
Nature Protocols 2007;2(9):2285-94 (mit Titelbild, siehe oben).