Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Molekül, das seine Gestalt bei Bestrahlung mit Licht ändert: Prototyp eines lichtsteuerbaren Foldamers

27.01.2006


Die räumliche Struktur eines Proteins ist für seine Funktion entscheidend. Der Vorgang des Faltens zu einem dreidimensionalen Gebilde lässt sich mit Hilfe so genannter Foldamere nachahmen. Foldamere sind synthetische flexible Kettenmoleküle, die in Lösung eine stabile, meist wendelförmige Gestalt annehmen können. Außer für die Erforschung von Faltungsmechanismen sind sie interessant als Stoff, aus dem "schaltbare" Materialien hergestellt werden könnten - Materialien, deren Struktur und damit Eigenschaften sich "auf Befehl" ändern. Stefan Hecht und seinem Team vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr ist es nun erstmals gelungen, ein Foldamer zu synthetisieren, das seine Gestalt bei Bestrahlung mit Licht ändert.



Herkömmliche Foldamere werden typischerweise durch Zugabe von Hilfsstoffen, Variation der Lösungsmittelzusammensetzung oder Temperaturänderung geschaltet. Die Mülheimer Forscher setzen dagegen auf Licht als "Schalter". Auf diese Weise ist eine sehr präzise Kontrolle von Zeit, Ort und Intensität des "Schaltbefehls" möglich. "Unser Konzept," erklärt Hecht, "beruht auf einem Foldamerstrang, in den ein photoisomerisierbares Kernstück eingebaut wird - ein Kernstück, dessen chemische Struktur sich bei Bestrahlung mit Licht ändert." Die Forscher verbinden dazu zwei ebene, gewinkelte Segmente eines Foldamers über ein Kernstück, das in seiner Gestalt einer doppelten Wiederholungseinheit eines Foldamer-Bausteins entspricht. Die Länge der Foldamersegmente ist von entscheidender Bedeutung: Sie muss so gewählt werden, dass ein einzelnes Foldamersegment zu kurz ist, um sich allein zu einer Helix winden zu können. Der entstehende Gesamtstrang soll dagegen lang genug dafür sein. Wird eine solche Helix nun bestrahlt, ändert sich die Struktur des Kernstücks innerhalb von Sekunden. Das Kernstück ist nun auf eine andere Art gewinkelt als zuvor, in der es sich nicht mehr helikal anordnen kann. Damit kann auch der Gesamtstrang keine Helix mehr bilden. Durch Erwärmen kann diese Formänderung wieder rückgängig gemacht werden.



"Lichtsteuerbare Systeme wie unseres können grundlegende Einblicke in Faltungs- und Entfaltungsmechanismen geben," sagt Hecht. "Wir untersuchen derzeit, ob sich unser Foldamer beispielsweise als intelligenter Transporter einsetzen ließe. Ein solcher Transporter kann in zwei Formen vorliegen, eine Form bindet das Transportgut, die andere setzt es auf Befehl frei."

Autor: Stefan Hecht, Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr (Germany), http://www.mpi-muelheim.mpg.de/kofo/institut/arbeitsbereiche/hecht/hecht_d.html

Angewandte Chemie: Presseinfo 03/2006

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de
http://www.mpi-muelheim.mpg.de/kofo/institut/arbeitsbereiche/hecht/hecht_d.html
http://presse.angewandte.de

Weitere Berichte zu: Bestrahlung Foldamersegment Helix Kernstück

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ein neuer Index zur Diagnose einer nichtalkoholischen Fettlebererkrankung

20.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das Cockpit für Kühlgeräte

20.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Der Hausschwamm als Chemiker

20.01.2017 | Biowissenschaften Chemie