Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Mausefallen

26.02.2003


Sonden für Aminosäuren: Neue Wege der Proteinanalytik?



Reingetappt und zugeschnappt - auch Moleküle können gefangen werden wie die Maus in der Mausefalle. Die molekularen Mausefallen, die ein Forscherteam um J. L. Beauchamp und Brian Stoltz vom California Institute of Technology aufstellt, schnappen zu, wenn die Aminosäure Lysin "hineintappt". Auf diese Weise können die Lysin-Gruppierungen innerhalb eines Proteins markiert werden - vielleicht ein erster Schritt in Richtung einer neuen, schnelleren Proteinanalytik auf der Basis der Massenspektrometrie.



Grundlage für die Mausefalle sind Kronenether, große, ringförmige Moleküle, deren Atome zickzackförmig in zwei Ebenen angeordnet sind und an eine Krone erinnern. Der Hohlraum in der Mitte der Kronen kann kleine Moleküle oder Molekülteile aufnehmen. Diese Komplexe sind stabil genug, um eine Überführung in die Gasphase zu überstehen - Voraussetzung für die massenspektrometrische Analyse. Welche "Gastmoleküle" gebunden werden, hängt vom speziellen Aufbau und von der Größe des Hohlraumes der Krone ab. 18-Krone-6 besteht aus zwölf Kohlenstoff- und sechs Sauerstoffatomen. Unter den gewählten Versuchsbedingungen passt das Endstück der Seitenkette der Aminosäure Lysin genau in diese Krone hinein. Damit die Falle endgültig zuschnappen kann, statteten die Chemiker die Krone mit einer zusätzlichen funktionellen Gruppe aus, die zwei Stickstoffatome enthält. Unter den Bedingungen der Massenspektrometrie wird der Schnappmechanismus aktiviert, indem die beiden Stickstoffatome als Stickstoffmolekül abge-spalten werden. Durch den Bindungsbruch entsteht ein nicht abgesättigtes und damit hochreaktives Kohlenstoffzentrum, das sogleich eine feste (kovalente) Bindung zum gefangenen Lysin eingeht.

"Über die Markierung mit dem Kronenether kann bei kleineren Proteinbruchstücken die Anzahl der Lysine bestimmt werden," erklärt Beauchamp. "Bei größeren Proteinen könnte deren Denaturierung, also das Auseinanderfalten, verfolgt werden: Zunächst werden nur die Lysine auf der Oberfläche markiert, nach und nach werden auch Lysingruppen im Inneren des Proteins zugänglich. So sind Rückschlüsse auf dessen Struktur möglich." Nun wollen die Forscher weitere Mausefallen synthetisieren, die für andere Aminosäuren spezifisch sind. Ziel ist die Entwicklung einer neuen Methode zur Proteinsequenzierung, die direkt in der Gasphase des Massenspektrometers abläuft.

Mit Hilfe synthetischer Verbindungen des Mausefallentyps, die spezifisch an bestimmte Aminosäuresequenzen binden, hofft man auch biochemische Reaktionen in der Gasphase nachahmen zu können, die wie die Spaltung von Amidbindungen sonst nur enzymatisch und in Lösung ablaufen.

Kontakt:
Prof. J. L. Beauchamp
Beckman Institute
California Institute of Technology
Pasadena
CA 91125
USA

Telefax: (+1)626-568-8641
E-mail: jlbchamp@its.caltech.edu

Dr. Kurt Begitt | idw

Weitere Berichte zu: Aminosäure Gasphase Lysin Mausefallen Molekül Protein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers
28.04.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Forschungsteam entdeckt Mechanismus zur Aktivierung der Reproduktion bei Pflanzen
28.04.2017 | Universität Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie