Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Flachgelegte Proteine

03.03.2005


Mineral als Formgeber: Peptide ordnen sich auf Glimmeroberflächen zu Strukturen aus flachen Nanobändern an



Verbundwerkstoffe setzen sich in der Technik durch, man denke an Hybridstrukturen aus Metall und Kunststoffen, die sich in vielen Bauteilen unserer Autos verbergen. Auch die Natur arbeitet häufig mit einer interessanten Klasse von Verbundwerkstoffen: Kompositen aus Proteinen und anorganischen Verbindungen. Die Proteine haben dabei meist die Aufgabe, als eine Art Bauanleitung die mineralischen Bestandteile in eine genau definierte Struktur zu bringen. So entstehen beispielsweise die bizarr anmutenden Gerüste von Kieselalgen - oder unsere Zähne. Umgekehrt können aber auch anorganische "Unterlagen" Proteine zur Aggregation anregen, so entstehen ausgedehnte Strukturen. Die Ergebnisse eines britisch-amerikanisches Forscherteams eröffnen nun neue Perspektiven für diese Phänomene.

... mehr zu:
»Peptid »Protein


Bereits zuvor hatte die Gruppe um Neville Boden kleine Peptide entwickelt, die in Lösung ab einer bestimmten Konzentration ein einzigartiges Verhalten zeigen: Spontan aggregieren sie zu langen bandartigen Strukturen, die in der Dicke nur ein einzelnes Molekül messen und an Tagliatelle, Bandnudeln, erinnnern. Diese winzigen Tagliatelle sind spiralig verdrillt und neigen dazu, sich umeinander zu winden und zu komplexeren Fasern zu aggregieren.

Erstaunliches passiert, wenn eine Lösung, die einzelne Moleküle eines solchen Peptids enthält, auf eine Muskovitoberfläche gegeben wird Muskovit ist ein Glimmer, ein schuppiges Mineral mit perlmuttartigem Glanz. In einem Selbstorganisationsprozess lagern sich die Peptide auf dem Glimmer zu langen schmalen bandartigen Strukturen zusammen. Die Bänder wachsen in der Länge immer nur so weit, bis sie ein auf anderes Band treffen, so dass eine "Monolage" entsteht. "Die Bänder sind also nicht verdrillt wie in Lösung, sondern liegen ganz flach auf der Oberfläche," berichtet Conor Whitehouse, der federführende Wissenschaftler bei diesen Experimenten, "sie müssen sich dazu aus ihrer Drillung herausdrehen. Das tun sie, wenn die Bindungsenergie zwischen Peptid und Glimmer hoch genug ist." Whitehouse: "Was die Bänder auf dem Glimmer hält, scheint eine elektrostatische Anziehung zwischen geladenen Gruppen der Peptide und entgegengesetzt geladenen Ionen des Kristallgitters zu sein."

So lange die Lösung sich auf dem Glimmer befindet, liegen die Bänder in einer Orientierung auf der Oberfläche, die deren hexagonale Kristallsymmetrie widerspiegelt. Wird das Lösungsmittel vorsichtig entfernt, verändert sich die Struktur der Peptidaggregate dramatisch. "So lassen sich unter anderem ausgedehnte dicht gepackte Monoschichten parallel angeordneter Bänder erhalten," sagt Whitehouse. "Sie eröffnen einen Weg zu Oberflächenbeschichtungen, die mit proteinartigen Funktionalitäten ausgestattet werden können."

Kontakt:

Prof. N. Boden
Centre for Self-Organising Molecular Systems
Department of Chemistry
University of Leeds
Leeds
LS2 9JT
Tel.: (+44) 113-343-6454
Fax: (+44) 113-343-6452
E-mail: n.boden@chem.leeds.ac.uk

ANGEWANDTE CHEMIE
Postfach 101161
D-69451 Weinheim
Tel.: 06201/606 321
Fax: 06201/606 331
E-Mail: angewandte@wiley-vch.de

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.angewandte.de

Weitere Berichte zu: Peptid 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