Ein chemischer Weg zu neuen Proteinen – Templat‐assoziierte synthetische Proteine (TASP)

Fortschritte in den Methoden der Chemie und der Molekularbiologie veranlassen uns, einige Strukturprinzipien von Proteinen im Hinblick auf die Möglichkeit, künstliche Proteine zu entwerfen, erneut zu betrachten. Die chemische Synthese von Polypeptiden und die ortsspezifische Mutagenese von Proteinen haben sich zu Standardmethoden entwickelt und den Weg zur Konstruktion neuer Proteine geebnet. Obwohl in den vergangenen Jahren wesentliche Einblicke in den räumlichen Bau von natürlichen Proteinen gewonnen werden konnten, sind wir heute noch weit davon entfernt, nicht‐natürliche Proteine mit maßgeschneiderten strukturellen und funktionellen Eigenschaften zu konstruieren – zweifellos ein Ziel von weitreichender wissenschaftlicher und ökonomischer Tragweite. Die entscheidende Hürde liegt weniger in der Synthese dieser Moleküle per se als vielmehr in einem besseren Verständnis des komplizierten Faltungsprozesses von Polypeptidketten in eine definierte räumliche Struktur. Kann der Chemiker seine Synthesewerkzeuge dazu einsetzen, diese als „Faltungsproblem” bekanntgewordene Klippe des Neuentwurfs von Proteinen („de‐novo‐Design”) zu umschiffen? Im vorliegenden Bericht wird das kürzlich in unserem Laboratorium entwickelte TASP‐Konzept vorgestellt, das einen synthetischen Zugang zu künstlichen Proteinen mit vorausbestimmter dreidimensionaler Struktur eröffnet. Damit ist ein erster Schritt auf dem Weg zu neuen Proteinen mit interessanten funktionellen Eigenschaften getan.