Abfrage von Protein-Signalwegen
Biochemische und umweltbedingte Signale im Körper steuern intrazelluläre Prozesse sowie die Interaktionen zwischen Zellen, Geweben und Organen. Diese Signale werden über ein komplexes Netzwerk bzw. einen Signalweg bestehend aus Proteinen, Enzymen und Rezeptoren weitergeleitet. Die Analyse von Protein-Signalwegen ist der Schlüssel zum Verständnis zellulärer und biologischer Prozesse und ihrer Auswirkungen auf Physiologie, Funktionsstörungen und Krankheiten. Niedermolekulare Substanzen, darunter Inhibitoren, Aktivatoren und andere Signalweg-Modulatoren, sind wichtige Hilfsmittel für Forscher, die sich mit der zellulären Signaltransduktion und anderen Mechanismen befassen, die das Zellschicksal sowie die Funktion und den Phänotyp von Zellen steuern.
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Zugehörige technische Artikel
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Zugehörige Protokolle
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Chemisches Screening und Behandlung
Das chemische Screening ist ein zentraler Schritt bei der frühen Wirkstoffforschung und umfasst die Identifizierung chemischer Sonden. Dabei kommen Verfahren zum Einsatz, die vom Hochdurchsatz-Screening bis hin zur Untersuchung von Enzym- und Proteintargets auf potenzielle Therapeutika reichen. Ein neuer Trend beim Screening ist der zunehmende Einsatz phänotypischer Assays zur Identifizierung von Verbindungen, die gewünschte Veränderungen bei der Expression von Biomarkern, der Proteinaktivität und dem Zellverhalten bewirken. Forscher screenen Substanzbibliotheken zur Identifizierung von Stoffen, die als Ausgangspunkt für die frühe Wirkstoffforschung dienen können. Anschließend können sie die Ergebnisse aus Target-basierten oder phänotypischen Screenings verfeinern, um Leitsubstanzen für weitere Untersuchungen und die Entwicklung von Arzneimitteln herzustellen.
Protein- und Enzymaktivität
Proteine sind Biomoleküle und Makromoleküle, die aus Aminosäuren bestehen. Sie erfüllen in Zellen und Organismen verschiedene Funktionen, darunter:
- Katalysieren von Reaktionen
- Unterstützung der DNA-Replikation
- Transport von Molekülen
- Strukturierung von Zellen
- Rezeptoren für Zellsignale
- Bereitstellung von Kanälen für geladene Moleküle zum Durchdringen von Membranen
Die Untersuchung der Aktivität von Proteinen und Enzymen ist für das Verständnis der Funktionsweise von Zellen und Organismen ausschlaggebend, da eine fehlregulierte Proteinaktivität mit zahlreichen Krankheiten assoziiert wird. Ihre Aktivität kann mithilfe kleiner Moleküle untersucht werden, um die Funktion zu stören oder zu modulieren und Veränderungen in der Protein- oder Enzymkonzentration zu beobachten. Eine weitere Methode sind Enzymaktivitätsassays, um festzustellen, wie bestimmte Verbindungen die Enzymaktivität beeinflussen.
Modulation von Protein-Signalwegen
Die Interaktionen zwischen Protein-Signalwegen spielen eine wichtige Rolle bei biologischen Prozessen wie Zellwachstum, Differenzierung, Signaltransduktion und Apoptose. Kleine Moleküle sind wichtige Hilfsmittel zur Erforschung der zugrunde liegenden Mechanismen von biologischen Prozessen und deren Verhältnis zu bestimmten Krankheiten. Sie ermöglichen zudem die Modulation von Proteinen, die in einen Signalweg eingebunden sind, um sowohl ihre Rolle als auch ihre Interaktion mit anderen Proteinen in diesem Signalweg zu erforschen. Diese Signalwege können durch Hemmung oder Unterbrechung von Wechselwirkungen sowie durch Aktivierung von Proteinen und Rezeptoren moduliert werden, um eine biologische Reaktion mit Aktivatoren oder Agonisten hervorzurufen.
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