Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wirkstofftests - Molekulare Bindungen einfach prüfen

17.10.2012
Drum prüfe, was sich richtig binde: Die Bindung an ein Zielmolekül ist ausschlaggebend für die Wirkung von Medikamenten. LMU-Forschern ist es nun gelungen, die Stärke dieser Bindungen auf besonders elegante Weise zu messen.

In einer Zelle herrscht auf den ersten Blick ein Durcheinander von mehr als 10.000 unterschiedlichen Proteinen. Trotzdem laufen die Reaktionen sehr geordnet ab. Dies funktioniert, weil die Moleküle definierte Bindungen ganz spezifisch nur mit wenigen anderen Molekülen eingehen.

So funktionieren auch viele Arzneimittel: Wird für eine Therapie ein Therapeutikum entwickelt, soll der Wirkstoff ausschließlich an die betreffenden Zielmoleküle binden. So lassen sich Dosierung und Nebenwirkungen minimieren.

Ein Team um den LMU-Physiker Professor Dieter Braun und den LMU-Chemiker Professor Dirk Trauner haben nun eine Methode entwickelt, um die Bindungsstärke zwischen Proteinen in ihrem natürlichen Zustand zu untersuchen.

In der neuen Methode müssen die Zielmoleküle der Wirkstoffe zur Bestimmung ihres Bindungsverhaltens nicht mehr an Oberflächen gebunden werden, was zu Artefakten führen kann. Anders als bei gängigen Methoden, die mit künstlichen Farbstoffen arbeiten, nutzten die Forscher die natürliche UV-Fluoreszenz der Zielmoleküle aus.

Wenn Moleküle auf der Strecke bleiben

Zunächst füllten sie eine Lösung mit einem Zielmolekül in eine dünne Kapillare und gaben die Wirkstoffe langsam und dosiert dazu. Diese bewegen sich darin wie auf einer Rennstrecke, angetrieben durch einen mikroskopischen Temperaturunterschied. Fand eine Bindung an einen passenden Wirkstoff statt, so änderte sich ihre Geschwindigkeit.
Überraschend war, daß die Geschwindigkeitsänderung auch zeigte, an welchen Ort am Zielmolekül eine Bindung des Wirkstoffes stattfand. Zusätzlich konnten damit auch verschiedene Arzneimittelklassen direkt im Messignal unterschieden werden.

Die neue Methode erlaubt es, Messungen durchzuführen die bislang nahezu unmöglich waren. Die Messungen sind dabei einfach durchführbar und ein vielversprechendes Hilfsmittel, um das Wissen über Proteinwechselwirkungen zu erweitern. Die neue markierungsfreie Methode der „Microscale Thermophoresis“ (MST) eignet sich besonders für Screeningverfahren mit einer großen Anzahl einzelner Tests, weils sie einen sehr geringen Probenverbrauch hat.
Für diese Studie arbeitete das Forscherteam um Professor Dieter Braun, der auch Mitglied im Exzellenzcluster “Nanosystems Initiative Munich (NIM) ist, und Professor Dirk Trauner, der dem Exzellenezcluster „Center for Integrated Protein Science Munich“ (CiPSM) angehört, eng mit dem LMU-SpinOff NanoTemper zusammen. (NIM/suwe)

Publikation:
“Label-Free Microscale Thermophoresis Discriminates Sites and Affinity of Protein-Ligang Binding”. Susanne A. I. Seidel, Christoph J. Wienken, Sandra Geissler, Moran Jerabek-Willemsen, Stefan Duhr, Alwin Reiter, Dirk Trauner, Dieter Braun, and Philipp Baaske. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, XY (Article first published online: 24 September 2012, print 15.10.)

Kontakt:
Prof. Dieter Braun
Systems Biophysics and Functional Nanosystems
Ludwig-Maximilians-Universität München
Amalienstrasse 54, 80799 München
E-Mail: dieter.braun@lmu.de
Tel: 0049-(0)89-2180-2317

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

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

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise