Seit der Entschlüsselung des menschlichen Genoms wird immer deutlicher, dass die Proteinfaltung in den menschlichen Körperzellen über Krankheit, Alter und Tod entscheidet. Diesem Aspekt liegt das universelle Gesetz der Natur zugrunde, das lautet: die von der genetisch programmierten Aminosäuresequenz bestimmte Struktur eines Proteins entscheidet über seine biologische Funktion. Damit aber ein Protein seine funktionelle Struktur erhält, ist zunächst die korrekte Faltung seiner Aminosäurekette erforderlich.
Proteinfaltung
Die Proteinfaltung ist der Prozess durch den eine lineare Aminosäurekette in die dreidimensionale und damit funktionsfähige Struktur eines Proteins gelangt. Eine fehlerhafte Proteinfaltung führt zu einem partiellen oder vollständigen Verlust der biologischen Funktion und ist folglich für schwere Erkrankungen wie z. B. die Alzheimerkrankheit oder Diabetes Typ 2 verantwortlich. Solche Missfaltungen sind aber nicht nur Ursache von Krankheiten, sondern führen heute zu signifikanten Ausfällen in der Herstellung von wichtigen Biopharmaka.
Seit der Entschlüsselung des menschlichen Genoms wird immer deutlicher, dass die Proteinfaltung in den menschlichen Körperzellen über Krankheit, Alter und Tod entscheidet. Diesem Aspekt liegt das universelle Gesetz der Natur zugrunde, das lautet: die von der genetisch programmierten Aminosäuresequenz bestimmte Struktur eines Proteins entscheidet über seine biologische Funktion. Damit aber ein Protein seine funktionelle Struktur erhält, ist zunächst die korrekte Faltung seiner Aminosäurekette erforderlich. Diese machen die Proteinfaltung in der heutigen Zeit zu einem extrem bedeutenden Forschungsgebiet. Sie ist eine zentrale Schnittstelle in der Entwicklung und Produktion von Biopharmaka, mit welchen jährlich ein Umsatz von über 105 Mrd. US-Dollar und einem hohen jährlichen Wachstumspotenzial erzielt wird.
Die Charakterisierung des Proteinfaltungsprozesses war bisher eine langwierige, teure und vor allem personalintensive Angelegenheit, und bestehende Messmethoden erlauben nur eingeschränkte Rückschlüsse, mit einem großen Ausmaß an möglichen Fehlern. Sie überbrücken zudem nicht den zentralen Engpass in der aussagekräftigen Analyse der Proteinfaltung. Die herkömmlichen Methoden zur Untersuchung der Proteinfaltung basieren auf Forschungsarbeiten aus den 70er Jahren und wurden seither nicht weiterentwickelt. Es werden traditionelle Analysetechniken verwendet, in welchen die Proteinfaltung nur anhand der Bildung von Disulfidbrücken indiziert wird. Eine solche Analyse führt zu Ergebnissen, welche eine limitierte Aussagekraft besitzen und nur ein unvollständiges Bild des gesamten Proteinfaltungsvorganges wiedergeben. Die Ausführung der Untersuchung ist nicht nur langwierig sondern durch die unvollkommene Messmethodik stark fehleranfällig.
Proteine sind aus Aminosäuren aufgebaute Makromoleküle. Sie sind zentrale Bausteine jeder Zelle. Im menschlichen Organismus finden sich mehr als 100000 unterschiedliche Proteine. Sie bestimmten Struktur und Funktion jeder Zelle.
