Anne-Marie Lund Winther

Kolding, Munkensdam Gymnasium, København. 

Fagområde

Molekylær biologi og strukturel biologi. 

Forskningsprojekt

Udvikling af en ny metode som benytter strukturel information til udvikling af lægemidler, der regulerer membran proteiner.

Kort beskrivelse af projektet

Stoffer der binder til proteiner og dermed regulerer deres funktion ("drugs") spiller en vigtig rolle indenfor en række områder, fra modulatorer af enzymatiske processer til pesticider og farmaceutiske produkter. Identifikation og optimering af drugs til et givet "target protein" kræver screening af mange tusinde potentielle kandidater. Det er derfor fordelagtigt at kunne bestemme, hvor og hvordan kandidat-molekyler binder til proteinet. Dette kan løses ved røntgenkrystallografiske strukturbestemmelser af drug og target sammen. Gængse metoder til drug-udvikling kræver dog højtopløste strukturbestemmelser, hvilket vanskeligt opnås for mange attraktive targets, såsom membranproteiner. Forskningsprojektet går ud på at udvikle en ny metode baseret på røntgenkrystallografi, som vil gøre det muligt at udføre rationelle screeninger på ellers utilgængelige targets i farmaceutisk, kemisk og bioteknologisk industri. En robot- og synkrotronfaciliteret molekylescreening vil på en gang identificere og visualisere potentielle kandidaters binding til target-proteinet. Hermed opnås information om, hvordan optimering af molekylet til egnet drug kan rationaliseres. Som modelsystem har jeg valgt svampe/plante-protonpumpen, som er et attraktivt mål for udvikling af specifikke fungicider.

De forskningsmæssige udfordringer og perspektiver

Røntgenkrystallografisk strukturbestemmelse kræver dannelse af proteinkrystaller, hvorfra information af den tredimensionelle struktur af proteinet kan opnås. I vores laboratorium er der allerede opnået en lavtopløst strukturbestemmelse af protonpumpen, men krystallerne er meget skrøbelige og udviklingen af en metode, som tillader tilsætning af forskellige drugs uden at krystallen ødelægges, og efterfølgende analyse af bindingssteder med anvendelse af lavt-opløste data er den største forskningsmæssige udfordring.

Hvad er de langsigtede perspektiver?

Ved udviklingen af en metode til bestemmelse af forskellige stoffers binding til protonpumpen opnås vigtig information til prioritering i et drug udviklingsprogram. Disse kan benyttes til udvikling af en specifik protonpumpe-hæmmer, der kan anvendes til bekæmpelse af svampeinfektioner. Metoden vil også kunne applikeres på andre membranproteiner.

Hvordan forholder projektet sig til områdets internationale udvikling?

Membran-proteiner er attraktive targets i udviklingen af nye lægemidler, da disse proteiner spiller en vigtig og central rolle i cellen. Udvikling af en metode til identifikation af bindingssteder af potentielle drugs på disse proteiner har derfor meget stor interesse. Vores laboratorium har stor erfaring med at bestemme membranproteiners strukturer, hvilket for nyligt resulterede i publiceringen af ikke mindre end tre samtidige artikler i det anerkendte tidsskrift Nature. Dette har givet os en international førende position indenfor strukturbestemmelse af ion-pumper.

Hvordan opstod din interesse for netop dette forskningsfelt?

Jeg har altid været interesseret i at forstå, hvorledes sygdomme kunne relateres til dysfunktion af bestemte proteiner, eller hvor bekæmpelse af patogene mikroorganismer kan opnås ved hæmning af et bestemt protein. Membranproteiner er særlig interessante i disse sammenhænge, og under mit ph.d.-studie af membranproteiners struktur er denne interesse forstærket. Membranproteiner er en udfordrende gruppe af proteiner at arbejde med, men til gengæld er glæden så også ekstra stor, når ny viden om disse komplicerede proteiner opnås.

Hvilke muligheder giver pengene fra Ung Eliteforskerprisen dig?

Pengene fra prisen vil gøre det muligt at købe et større antal stoffer, som kan testes for binding til protonpumpen. Desuden vil pengene anvendes til et apparatur, som kan anvendes til at bestemme graden af den hæmmende effekt af de identificerede stoffer.

Lidt om mennesket bag forskeren

Jeg er gift med Christian Dahl Winther (ph.d. econ) og bor i København. Vi er begge opvokset i Kolding-området og har taget vores uddannelse på Aarhus Universitet. Gennem vores uddannelsesforløb har vi haft mulighed for studieophold både i Melbourne og New York, hvilket har været meget inspirerende både på det faglige og personlige plan.

        Jeg er ud af en landbrugsfamilie og er derfor meget glad for dyr og naturen. Fritiden bruges gerne med brætspil sammen med vennerne eller med en god bog eller tegneserie.

Fødested, gymnasium og bopælskommune

Født i Kolding, student fra Munkensdam Gymnasium og bopæl i Københavns Kommune.

Forskningsrådets begrundelse for tildeling af prisen

Anne-Marie Lund Winther er 29 år og opnåede sin ph.d-grad i efteråret 2008 fra Molekylærbiologisk Institut på Aarhus Universitet. Hendes forskning fokuserer blandt andet på membranproteintransport, røntgenkrystallografi og drug discovery. Fra Forskningsrådet for Teknologi og Produktion har Anne-Marie Lund Winther i efteråret 2008 modtaget støtte til postdoc-projektet ”A new structure based drug discovery paradigm for membrane proteins determined at low resolution”. Projektet er et metodeudviklingsprojekt baseret på røntgenkrystallografi, der som mål har rationelle screeninger af ellers utilgængelige targets i farmaceutisk, kemisk og bioteknologisk industri. Som modelsystem har Anne-Marie Lund Winther valgt at benytte en svampe/plante-protonpumpe, som er et attraktivt mål for udvikling af specifikke fungicider, og hvor hun sammen med sin forskergruppe allerede har opnået lovende resultater. Rådet finder postdoc-projektet yderst interessant, og metoden kan blive vigtig for fremtidig udvikling af nye drugs og har stort potentiale i aftager-industrier. Projektet har sikret sig tilknytning til danske topforskere inden for feltet. Rådet noterer sig, at Anne-Marie Lund Winthers publikationsliste allerede omfatter otte artikler i internationale tidsskrifter, heraf en som førsteforfatter.

Yderligere oplysninger om projektet

Anne-Marie Lund Winther. Telefon: 5192 6140; e-mail: .

Yderligere oplysninger om baggrunden for prisen

Formand for Forskningsrådet for Teknik og Produktion, professor Marcel A.J. Somers. Telefon: 4525 2250, e-mail: .

Forskningsprojektets videnskabelige titel

A new structure based drug discovery paradigm for membrane proteins determined at low resolution.

Bevilling fra Forskningsrådet for Teknik og Produktion

1.437.750 kr.

Ansættelsessted

Aarhus Universitet, Molekylærbiologisk Institut.

Forskningsprojektet udføres på

Aarhus Universitet, Molekylærbiologisk Institut samt Københavns Universitet, Institut for Plantebiologi og Bioteknologi.