Eppendorf Award für Forschung zu DNA-Reparaturenzymen Vom Inhibitor zum Enabler: Neuer Blick auf Enzymaktivierung

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Kleine Moleküle, die an ein Enzym binden, wirken klassischerweise als Inhibitoren. Dass es auch andere Bindungsmechanismen gibt, hat Dr. Maurice Michel gezeigt. Für seine Forschung zu DNA-Reparaturenzymen erhielt er nun den Eppendorf Award for Young European Investigators 2023.

Ausgezeichnete Forschung erfordert nicht nur viel Arbeitswille und Durchhaltevermögen, sondern oft auch den Mut, sich auf Neues einzulassen und von Fehlschlägen nicht abhalten zu lassen. Dies trifft auch auf die Arbeit von Dr. Maurice Michel zu. Er forscht im Science for Life Laboratory am Karolinska Institut in Stockholm, Schweden an Enzymen und deren Funktion für DNA-Reparaturen. Dabei hat er mit seinem Team untersucht, wie Organokatalysatoren die Funktion des DNA-Reparaturenzyms OGG1 verändern.

Üblicherweise blockieren kleine Moleküle die Wirkung eines Enzyms, wenn sie an selbiges binden. Man spricht deshalb allgemein von Inhibitoren. Wenn sie sich im aktiven Zentrum des Enzyms festsetzen, verhindern sie, dass dort das eigentliche Substrat binden und weiterreagieren kann. Erstaunlicherweise fand Michel mit seinem Team aber einen gegenteiligen Effekt, als er bestimmte Katalysatormoleküle an das Reparaturenzym OGG1 binden ließ: Die Umsatzrate des Enzyms erhöhte sich. Damit kommt dem gebundenen Molekül nicht die Rolle eines Inhibitors zu, sondern eher eines Beschleunigers – eine gänzlich neue Perspektive für die Forschung.

Molekularer Schalter für DNA-Reparaturen

Mit dem neu entdeckten Mechanismus, dass ein kleines Molekül an die aktive Stelle eines Enzyms binden und seine Enzymaktivität in Zellen erhöhen kann, bereitet Michel den Weg für ein tieferes Verständnis bis hin zur Manipulation von DNA-Reparaturen. „Je nach verwendetem Molekül sind wir nun in der Lage, unterschiedliche DNA-Strukturen zu erzeugen und damit zu verändern, wie die Zellen mit DNA-Schäden umgehen“, erklärt er. „Diese Wirkungsweise, die einem molekularen Schalter ähnelt, eröffnet spannende Möglichkeiten bei Krankheiten, die durch oxidative DNA-Schäden gekennzeichnet sind.“ Dabei geht es etwa um neurodegenerative Erkrankungen, Entzündungen sowie Krebs.

Für seine wegweisenden Forschungsergebnisse erhielt Michel am 22. Juni 2023 den Eppendorf Award for Young European Investigators, dotiert mit 20.000 Euro Preisgeld. Die 28. Award-Verleihung fand im Advanced Training Center des European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg statt.

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