Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Künstlicher Ortswechsel für Proteine dank neuem Nanobody-Tool

11.04.2017

Forschende am Biozentrum der Universität Basel haben eine Methode entwickelt, mit der sich Proteine an einen anderen Ort in der Zelle verfrachten lassen. Dadurch ist es möglich, die Funktion von Proteinen in Abhängigkeit zu ihrer Position zu untersuchen. Das Nanobody-Tool lässt sich für eine Vielzahl von Proteinen verwenden und ist in sämtlichen Bereichen der Entwicklungsbiologie einsetzbar. Die Fachzeitschrift «eLife» hat die Resultate veröffentlicht.

Die Gruppe von Prof. Markus Affolter erforscht das Wachstum des Flügels der Fruchtfliege Drosophila um herauszufinden, welche Prozesse die Entwicklung und das Organwachstum steuern. Proteine, die solche Wachstumsprozesse kontrollieren, stehen im Fokus ihrer Untersuchungen.


Nanobodies (pink) in der Flügelanlage einer Fruchtfliegen-Larve.

Universität Basel, Biozentrum

Dabei ist nicht allein die Zusammensetzung der Proteine von Bedeutung, sondern auch ihre Position. Diese kann die jeweilige Funktion eines Proteins beeinflussen. Das neue Nanobody-Tool ermöglicht es, die Lage der Proteine zu verändern und so ihre Funktion zu erforschen.

Neues Tool für alle GFP-gebundenen Proteine

Um das gewünschte Protein transportieren zu können, wird es zunächst mit einem grün fluoreszierenden Protein (GFP) markiert. Anschliessend werden Anti-GFP-Nanobodies eingesetzt – kleinste Antikörperfragmente, die von Kamelen gewonnen werden. Sie binden GFP-markierte Proteine und befördern sie im lebenden Organismus an einen neuen Ort.

Der Nanobody ist dabei an Signalproteine gekoppelt, die den Zielort der zu transportierenden Proteine bestimmen. So zwingt der Nanobody dem mit GFP-markierten Protein die neue Position regelrecht auf. «Selbst, wenn wir die Zusammensetzung und die Struktur eines Proteins nicht genau kennen, können wir es mit GFP markieren und mithilfe der Nanobodies seinen Transport steuern», sagt Stefan Harmansa, einer der beiden Erstautoren.

Künstlicher Ortswechsel durch Nanobodies

Durch das neue Tool gelang es den Forschenden, Proteine an einen neuen Ort sowohl innerhalb als auch ausserhalb der Zelle zu transferieren. «Dadurch, dass wir Proteine an neue Orte verfrachten, sehen wir, wie sich dadurch ihre Funktion verändert oder eben auch nicht», erklärt Ilaria Alborelli, ebenfalls Erstautorin der Studie.

Bislang konnten die Wissenschaftler einen solchen Ortswechsel bei Proteinen nur sehr eingeschränkt vornehmen. Das neue Nanobody-Tool jedoch ermöglicht es nun, einfach und effizient die Position von sämtlichen GFP-gebundenen Proteinen zu beeinflussen.

Den Basler Wissenschaftler ist es bereits gelungen, das Organwachstum des Flügels der Fruchtfliege Drosophila mithilfe des Nanobody-Tools näher zu untersuchen. Dazu haben sie das Signalmolekül Dpp positionsabhängig beeinflusst und so seinen Einfluss auf das Flügelwachstum genauer zeigen können.

Zukünftig kann das neue Nanobody-Tool für vielfältigste Studien zum Organwachstum und in sämtlichen Bereichen der Entwicklungsbiologie angewendet werden. So lassen sich das Wachstum und die Entwicklung verschiedenster Zellen und Organe näher untersuchen.

Auch das Team um Markus Affolter sieht sich vor vielen neuen Fragestellungen. «Für uns Entwicklungsbiologen ist nach wie vor eine der drängendsten Fragen, woher ein Organismus weiss, wann er sein Wachstum stoppen muss. Ganz konkret: Wie kommt es, dass Arme oder Beine aufhören zu wachsen, wenn sie ihre korrekte Länge erreicht haben?», so Stefan Harmansa. Das neue Tool kann zukünftig dazu beitragen, Antworten auf die Frage zu finden, wie Organwachstum reguliert wird.

Originalbeitrag

Stefan Harmansa, Ilaria Alborelli, Dimitri Bieli, Emmanuel Caussinus and Markus Affolter
A nanobody-based toolset to investigate the role of protein localization and dispersal in Drosophila
eLife (2017), doi: 10.7554/eLife.22549

Weitere Auskünfte

Prof. Dr. Markus Affolter, Universität Basel, Biozentrum, Tel. +41 61 207 20 72, E-Mail: markus.affolter@unibas.ch
Heike Sacher, Universität Basel, Biozentrum, Kommunikation, Tel. +41 61 207 14 49, E-Mail: heike.sacher@unibas.ch

Heike Sacher | Universität Basel
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch

Weitere Berichte zu: Drosophila Fruchtfliege Drosophila Nanobodies Proteine protein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterieller Untermieter macht Blattnahrung für Käfer verdaulich
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Neues Werkzeug für gezielten Proteinabbau
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

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: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte