Einem Team aus Studenten der Medizin, der Pharmazie und der Molekularen Biotechnologie an den Universitäten von Berlin und Heidelberg ist es gelungen, einen Algorithmus zu entwickeln, der bestimmten Proteinsequenzen in Eiweißmolekülen eine bestimmte Funktion zuordnen kann. Diese Zuordnung war bisher nämlich nicht möglich. Proteine sind Bestandteile allen Lebens, ohne sie wären lebensnotwendige Aufgaben im Körper von Lebewesen nicht möglich. Sie regulieren den Stoffwechsel, vermitteln Signale des Körpers, sind Bestandteile des Immun- und Hormonsystems und beschleunigen Reaktionen des Körpers als Katalysatoren (Enzyme) und vieles mehr. Die jungen Forscher aus Berlin und Heidelberg haben ein Neuronales Netzwerk entwickelt, mit dem man vorhersagen kann, wie Proteine im Körper wirken, das heisst, welche Proteinsequenzen welche Funktion im Körper übernehmen. Die Algorithmen können erkennen, wo wiederkehrende Muster auftreten und daraus dann Rückschlüsse ziehen, welche Aminosäuren oder Sequenzen aus ihnen, welche Aufgaben in Zellen übernehmen. Aminosäuren sind die Bausteine der Proteine, die Proteinbausteine wiederum sind perlenkettig angeordnet, weshalb man auch von Proteinsequenzen spricht. Diese können je nach Aufgabe in den Zellen variieren. Durch die Erkenntnisse des studentischen Teams sind Rückschlüsse gegeben, mit denen die Entwicklung von zielgerichteten Medikamenten möglich sein wird. Mit Hilfe einer sogenannten Sensitivitätsanalyse konnten die Forscher erklären, welche Funktionen einzelnen Proteinsequenzen zuzuordnen sind. Dazu werden nacheinander einzelne Positionen in der Eiweißsequenz verdeckt und ein Programm, das sogenannte „DeeProtein“, kann dann aus dieser lückenhaften Information die Funktion des Proteins berechnen oder vorhersagen. Das funktioniert auch bei Signalproteinen, die bei der Entstehung von Krebs beispielsweise eine Rolle spielen. Die Forscher erhoffen sich von der Sensitivitätsanalyse mit Hilfe des DeeProtein-Programms einen großen Schritt in der Molekularbiologie und Medizin, um zielgerichtet Medikamente und Gentherapien entwickeln zu können, die Proteine so verändern können, dass unerwünschte Eigenschaften in Zukunft ausgeschaltet werden könnten.
