Identifizierung der Zielproteine bioaktiver Verbindungen: Die Suche nach der Nadel im Heuhaufen

Die Identifizierung und Validierung von Zielmolekulen biologisch aktiver niedermolekularer Verbindungen ist ein auserst wichtiger, oft masgebender Schritt in der akademischen und pharmazeutischen Forschung. Dank der Entwicklung und der Verfugbarkeit diverser neuer experimenteller Verfahren ist die Identifizierung von Zielmolekulen prinzipiell realisierbar, und die Anzahl der erfolgreichen Beispiele wachst stetig. Allerdings ist bislang keine generische, breit anwendbare Methodik etabliert worden. Dieser Aufsatz fasst die gangigen Methoden zur Identifizierung der Zielmolekule niedermolekularer Substanzen in erster Linie fur Chemiker, aber auch fur Biologen zusammen, die z. B. den molekularen Angriffspunkt (Target) einer bestimmten biologisch aktiven Substanz finden wollen. Wir beschreiben die am haufigsten eingesetzten experimentellen Ansatze zur Zielprotein-Identifizierung und geben reprasentative Beispiele, die den neuesten Stand der Forschung demonstrieren. Von den derzeit verfugbaren Methoden werden die Affinitatsisolierung von Proteinen mittels geeigneter Affinitatssonden (pull down) und die anschliesende massenspektrometrische Analyse der angereicherten Proteine am haufigsten eingesetzt. Um eine Anleitung fur einen schnellen Einstieg in dieses Feld zu geben, beschreiben wir basierend auf unseren eigenen Erfahrungen einen typischen Ablauf der Zielprotein-Identifizierung, der auf dem Einsatz der chemischen Proteomik als Schlusselschritt fur die Formulierung einer Hypothese fur potentielle Zielproteine beruht.