Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Eindringlinge

31.08.2011
Neue Veröffentlichung in Nature Communications

Wege durch die Zellmembran: Kurze eiweißartige Molekülketten untersuchen Wissenschaftler des Zentrums für Medizinische Biotechnologie der Universität Duisburg-Essen (UDE).

Diese so genannten Cell Penetrating Peptides (CPPs) dringen in Zellen ein, doch was sie von gewöhnlichen Peptiden unterscheidet, war bislang weitgehend unbekannt. Ein Kombination aus Experimenten und Simulationen lieferte überraschende Erkenntnisse, die Manuel Prinz und Prof. Dr. Daniel Hoffmann aus der Abteilung für Bioinformatik nun mit internationalen Kollegen in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht haben.

Um die dünne Zellmembran zu überwinden, nutzen die CPPs unterschiedliche Mechanismen. Beispielsweise Transport-Proteine, die wie Türen in die Membran eingelassen sind und einen geregelten Austausch mit der Umgebung erlauben. CPPs einer anderen Klasse rutschen offenbar „einfach so“ durch, und gerade diese Form elektrisiert die Wissenschaftler:

Wie ist es möglich, dass die recht großen Moleküle durch die dichte Hülle schlüpfen? Noch erstaunlicher: die Ketten der zweiten Klasse sind stark elektrisch geladen und man dachte bisher, dass die Zellmembran gerade für solche Moleküle eine besonders hohe Hürde ist.

Doch bestimmte Eigenschaften von Peptiden beeinflussen den Vorgang. Dem Team von Wissenschaftlern aus Darmstadt, Berlin, Essen und Stockholm ist es nun gelungen, diese Eigenschaften zu identifizieren. Dazu wurde die Membrangängigkeit verschiedener Peptide gemessen. „Schwierig war, dass es keine experimentellen Methoden gab, um die strukturellen und dynamischen Eigenschaften dieser flexiblen Moleküle mit hoher Auflösung zu charakterisieren“, erklärt Professor Hoffmann. Denn niedriger auflösende Experimente liefern scheinbar widersprüchliche Informationen.

Die Schwierigkeiten wurden überwunden durch atomar aufgelöste Computersimulationen der Peptide in wässriger Lösung. Dabei zeigte sich, dass CPPs mit guter Membrangängigkeit wie molekulare Stachelschweine aussehen, wobei die Spitzen der Stacheln elektrisch geladen sind. Durch diese Erkenntnisse wäre es möglich, CPPs gezielt zu entwerfen. Das ist nicht nur wissenschaftlich interessant, sondern auch für die biotechnologische und medizinische Anwendung: Verknüpft man die CPPs mit Wirkstoffen, können diese in Zellen eingeschleust werden und dort ihre Wirkung entfalten.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Daniel Hoffmann, Tel. 0201/183-4391, daniel.hoffmann@uni-due.de

Publikationshinweis: http://dx.doi.org/10.1038/ncomms1459

Katrin Braun | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-due.de
http://dx.doi.org/10.1038/ncomms1459

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wasserbewegung als Hinweis auf den Zustand von Tumoren
19.04.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden
19.04.2018 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

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: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Im Focus: Gamma-ray flashes from plasma filaments

Novel highly efficient and brilliant gamma-ray source: Based on model calculations, physicists of the Max PIanck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg propose a novel method for an efficient high-brilliance gamma-ray source. A giant collimated gamma-ray pulse is generated from the interaction of a dense ultra-relativistic electron beam with a thin solid conductor. Energetic gamma-rays are copiously produced as the electron beam splits into filaments while propagating across the conductor. The resulting gamma-ray energy and flux enable novel experiments in nuclear and fundamental physics.

The typical wavelength of light interacting with an object of the microcosm scales with the size of this object. For atoms, this ranges from visible light to...

Im Focus: Wie schwingt ein Molekül, wenn es berührt wird?

Physiker aus Regensburg, Kanazawa und Kalmar untersuchen Einfluss eines äußeren Kraftfeldes

Physiker der Universität Regensburg (Deutschland), der Kanazawa University (Japan) und der Linnaeus University in Kalmar (Schweden) haben den Einfluss eines...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Nachhaltige und innovative Lösungen

19.04.2018 | HANNOVER MESSE

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur optischen Kernuhr

19.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics