Lead
Die in diesem Projekt ermittelten Strukturen von Monocarboxylat- und Glucosetransportern werden ihre Wirkmechanismen auf molekularer Ebene enthüllen. Darüber hinaus werden Strukturen pharmakologisch relevanter Monocarboxylat-Transporter wertvoll sein, um die molekularen Ursachen spezifischer genetischer Erkrankungen zu verstehen und das strukturbasierte Wirkstoffdesign zu unterstützen.

Lay summary

Transporter sind Proteine, die in biologischen Membranen eingebettet sind und für den Transfer von gelösten Stoffen in und aus Zellen und Zellorganellen verantwortlich sind. Transportierte gelöste Stoffe umfassen Ionen, Nährstoffe, Metaboliten und zelluläre Abfallprodukte. Fehlfunktionen oder Überexpression bestimmter Transporter können zu schweren Erkrankungen des Menschen wie Krebs, Diabetes, Bluthochdruck, Osteoporose, neurologischen Erkrankungen und psychischen Störungen führen.

Dreidimensionale (3D-) Strukturen von Transportern, d. h., die 3D-Anordnung von Atomen im Protein, sind für das Verständnis ihrer molekularen Wirkmechanismen und für das strukturbasierte Wirkstoffdesign von großem Wert. Darüber hinaus können Strukturen verwendet werden, um die Ursachen spezifischer genetischer Störungen auf molekularer Ebene zu verstehen. Die Anzahl hochaufgelöster Strukturen von Transportproteinen sind jedoch gering und die Strukturen äußerst schwierig zu erhalten.

In diesem Projektantrag des Schweizerischen Nationalfonds sollen die Strukturen spezifischer bakterieller und humaner Monocarboxylat-Transporter (MCTs) sowie eines bakteriellen Glukosetransporters (IICB) mittels Kristallographie und hochauflösender Elektronenmikroskopie bestimmt werden. Diese Zieltransporter sind hochinteressant, da sie eine Schlüsselrolle bei der Proliferation, Invasion und Metastasierung von Tumorzellen (MCTs) und bei der Aufnahme von Glucose (einer wichtigen Energiequelle) in Bakterien (IICB) spielen. Die Kenntnis der Strukturen dieser Transporter sowie funktionelle Studien werden unser Verständnis der molekularen Transportmechanismen erheblich verbessern. Darüber hinaus werden Strukturen spezifischer MCT die Entwicklung von Arzneimitteln für pharmazeutische Anwendungen durch strukturbasiertes Wirkstoffdesign erleichtern.