Die diesjährigen Austrian Life Science Awards prämieren exzellente Forschungsarbeiten aus Molekularbiologie und Biotechnologie. Die Preisträger kommen von BOKU, CeMM, MPL, IST Austria und St. Anna Kinderkrebsforschung.
Eine kleine Insel physischer Präsenz war auch unter den besonderen Umständen dieser Tage möglich: Die Jahrestagung der ÖGMBT (Österreichische Gesellschaft für Molekulare Biowissenschaften und Biotechnologie) wird heuer im Online-Modus ausgetragen. Dennoch konnten die vom Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort (BMDW) sowie den Unternehmenspartnern THP Medical Products und Polymun Scientific finanzierten Austrian Life Science Awards im Rahmen einer kleinen Preisverleihungszeremonie am Vienna Biocenter übergeben und diese live in die via Zoom abgewickelte Konferenz sowie im Youtube-Livestream übertragen werden.
Sowohl die „Research Awards“ als auch die „PhD Awards“ wurden dabei in gewohnter Weise in den beiden der Grundlagen- und der angewandten Forschung gewidmeten Kategorien vergeben, eine zusätzliche Auszeichnung kürte zum dritten Mal die Forschungsarbeit mit der höchsten gesellschaftlichen Wirkung („societal impact“). Als letztere wurde von der 16-köpfigen Jury eine Publikation von Thomas Gaßler ausgewählt, die sich mit der Umwandlung der in industriellen Anwendungen gerne verwendeten Hefeart Pichia pastoris von einem heterotrophen, Methanol als Nährmedium benutzenden, in eine autotrophen Organismus beschäftigt, der CO2 fixieren kann. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit, die biotechnologische Produktion mit diesem Expressionssystem von der Verfügbarkeit organischer Rohstoffe zu entkoppeln, was Anwendung in der nachhaltigen Produktion von proteinreichen Futtermitteln oder biologisch abbaubaren Polymeren finden könnte. Gaßler, der am Department für Biotechnologie der Universität für Bodenkultur tätig ist, verwendete für diese Arbeit Techniken der Synthetischen Biologie, die gestatten, eine synthetische Version des Calvin-Benson-Zyklus von Pflanzen in der Hefe zu implementieren.
Proteine beklebt, um sie abzubauen
In der Kategorie „Applied Research“ der Forschungspreise konnte Cristina Mayor-Ruiz reüssieren, die sich am Center for Molecular Medicine der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (CeMM) mit einem neuem Typus pharmazeutischer Wirkstoffe beschäftigt: den sogenannten „molecular glue degraders“. Diese setzen an folgendem Mechanismus an: Proteine werden, vermittelt durch spezielle Ligasen, durch Ubiquitin markiert, damit Proteasen erkennen, dass dies Proteine abgebaut werden sollen. Die gesuchten „molekularen Klebstoffe“ binden nun an Ubiquitin-Ligasen in einer Weise, die bewirkt, dass diese auch Proteine markieren, die für gewöhnlich nicht mit ihnen in Wechselwirkung treten. Sie „kleben“ in diesem Sinne die jeweilige Ligase an derartige Proteine an und ermöglichen so deren Abbau durch Proteasen. Eine solche Vorgehensweise (die man auch „targeted protein degradation“ nennt) ist eine vielversprechende Möglichkeit, auch Proteine pharmazeutisch in den Griff zu bekommen, die sonst als nicht durch Arzneimittel adressierbar („undruggable“) gelten. Mayor-Ruiz, die in der Forschungsgruppe von Georg Winter als Post-doc arbeitet, entwickelte eine Hochdurchsatz-Screening-Methode, um chemische Verbindungen aufzufinden, die als „molekulare Klebstoffe“ für die Ubiquitinierung in Frage kommen. Der „proof of principle“ konnte durch das Auffinden mehrerer bisher nicht beschriebener molekularer Strukturen erbracht werden, die eine Ligase an einen wichtigen Regulator des Zellzyklus binden.
Kleine Tröpfchen konzentrieren Enzyme im Zellkern
Der Vorgang der Ubiquitinierung (in diesem Fall von Histon-Proteinen) spielt auch bei der Transkription von Genen im Zellkern eine Rolle. Damit hat sich Laura D. Gallego Valle, die diesjährige Trägerin des ÖGMBT-Forschungspreises im Bereich „Basic Research“, beschäftigt, die in an den Max Perutz Laboratories am Vienna Biocenter tätig ist. Die Forscherin fand gemeinsam mit ihren Kollegen in der Forschungsgruppe von Alwin Köhler heraus, dass das Scaffold-Protein Lge1, an das eine im Zellkern von Hefen wirksame Ubiquitin-Ligase bindet, eine intrinsisch ungeordnete Region besitzt, die kondensieren und so eine Phasentrennung zwischen zwei Flüssigkeiten bewirken kann. Die so entstandenen Mikrophase bildet gleichsam eine „Reaktionskammer“ aus, in der die für die Ubiquitinierung benötigten Enzyme in höherer Konzentration vorhanden sind. Proteine, die zu den untersuchten homolog sind, kommen auch im menschlichen Organismus vor, eine Störung der beschriebenen Prozesse wird mit neurologischen Erkrankungen in Zusammenhang gebracht.
PhD Awards in zwei Kategorien
Die Life Science PhD Awards Austria 2020 schließlich gingen an Aglaja Kopf (IST Austria) in der Kategorie Grundlagenforschung und an Benjamin Salzer (St. Anna Kinderkrebsforschung) in der Kategorie Angewandte Forschung. Kopf untersuchte, wie die Dynamik von Mikrotubuli die Gestalt von Immunzellen steuert, die wie Amöben durch unterschiedliche Arten von Gewebe wandern. Salzer hat chemische Verbindungen entwickelt, die die im der Krebsimmuntherapie bedeutsamen CAR-T-Zellen ein- und ausschalten und sie so spezifischer gegen solide Tumoren einsetzbar machen können.
Published in ChemieReport 07/2020
