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 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften