Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Den Zuckercode entschlüsseln - TU Braunschweig entwickelt Sensor für Kohlenhydratverbindungen

22.02.2006


Zucker sind nicht nur süß, sie bilden auch Bausteine des Lebens in allen höheren Organismen. Zuckerverbindungen kommen nämlich in der Natur in einer so immens großen Strukturvielfalt vor, dass sie eine Schlüsselfunktion bei vielen Stoffwechselvorgängen ausüben. Wissenschaftler der Technischen Universität Braunschweig haben jetzt ein Verfahren entwickelt, um dem komplexen Wirken der Kohlenhydrate auf die Spur zu kommen: Mit Hilfe des "Glycochip" wollen sie den "Zuckercode" entschlüsseln. Ihr Ziel ist es, zum einen die komplexen Wechselwirkungen in den Zellen genauer zu verstehen. Außerdem wollen die Forscher diejenigen Verbindungen finden und nachbauen (synthetisieren), die sich möglicherweise als künftige Wirkstoffe eignen (ChemBioChem Volume 7, Issue 2, S. 310)


Prinzip der Herstellung und Nutzung des Glycochips. TU Braunschweig - J. Seibel



Zuckerverbindungen, die so genannten Oligosaccharide, sind beim Wachstum und der Wiederherstellung von erkranktem Gewebe, beim Eindringen von Bakterien und Viren und sogar beim Wachstum von Tumorzellen beteiligt. Wie Wächter auf der Zellmembran angesiedelt, können sie eine Vielzahl anderer Moleküle erkennen, Signale weiterleiten und mit anderen Zellen kommunizieren. So können Moleküle an die jeweils passende Struktur andocken und dann zum Beispiel die Membran passieren oder ganze Zellen verbinden.



Wenn es gelingt, die wichtigsten Verbindungen ausfindig zu machen und im Labor herzustellen (zu synthetisieren), können daraus in ferner Zukunft neuartige Wirkstoffe, etwa zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten, bei der Wundheilung oder in der Krebstherapie entstehen. Das Glycom, die Gesamtheit aller Zuckerverbindungen in einem Lebewesen, ist daher von hoher medizinischer Bedeutung. Doch bislang ist noch wenig bekannt, welche Funktion einzelne Kohlenhydrate im Körper ausüben.

Dr. Jürgen Seibel, Nachwuchsgruppenleiter am Institut für Technische Chemie der TU Braunschweig, will dem abhelfen: Mit seinem Team hat er den "Glycochip" (Kohlenhydratarray) entwickelt, ein neues Werkzeug, mit dem Oligosaccharide aufgebaut und deren Struktur und Wirkung entschlüsselt werden können. Glycochips werden erzeugt, indem an Kunststoff- oder Glasoberflächen räumlich voneinander getrennt Peptid-, Alkohol- oder Kohlenhydratmoleküle befestigt werden. Mit Hilfe von Enzymen werden diese Oberflächen dann "verzuckert", eine komplexe Kohlenhydratmatrix wird aufgebaut. "Diese Matrix dient als Sensor, um Wechselwirkungen zum Beispiel mit bakteriellen Giften, mit Viren oder gar Tumorzellen aufzudecken", so Seibel.

"Zurzeit betrachtet die Forschung die Vorgänge innerhalb einer Zelle vor allem vor dem Hintergrund dessen, was wir über das Erbgut - das Genom - und die Proteinstrukturen wissen. Aber zu einem beträchtlichen Teil regeln auch komplexe Zuckerstrukturen die Kommunikation der Zellen untereinander. Uns fehlten bislang geeignete Werkzeuge, um solche Zucker schnell herzustellen und deren Wechselwirkungen zeitnah identifizieren zu können", erläutert Seibel. "Mit dem Glycochip können wir jetzt schnelle Rückschlüsse auf ihre Funktion - also den "Zuckercode" - und somit auf ihren medizinischen Einsatz ziehen."

Möglich wurden diese Ergebnisse und der Glycochip im Rahmen des Sonderforschungsbereichs "Vom Gen zum Produkt" (SFB 578) an der TU Braunschweig.

Über den Sonderforschungsbereich 578 "Vom Gen zum Produkt":

Im Mittelpunkt des Sonderforschungsbereichs 578 stehen die Entwicklung und Herstellung von pharmazeutisch aktiven Produkten mithilfe molekularbiologischer und verfahrenstechnischer Prozesse. Molekularbiologisches, mikrobiologisches, biotechnologisches und biochemisches sowie verfahrenstechnisches Wissen wird dabei interdisziplinär zusammengeführt. Zu dem SFB und dessen Hintergrund ist ein Leitartikel in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift "Nachrichten aus der Chemie" (Band 57, Heft 02, S.110) erschienen.

Nähere Informationen erteilt
Dr. Jürgen Seibel,
Tel.: 0531/391-7262,
E.Mail: j.seibel@tu-bs.de
Institut für Technische Chemie, Abteilung Technologie der Kohlenhydrate
der Technischen Universität Braunschweig

Dr. Elisabeth Hoffmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-braunschweig.de/
http://www.itc.tu-bs.de/khc/seibel/seiten/coverpage.html
http://www.sfb578.tu-bs.de/

Weitere Berichte zu: Glycochip Kohlenhydrate Sensor Wechselwirkung Zuckerverbindungen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Soziale Netzwerke geben Aufschluss über Dates von Blaumeisen
19.02.2020 | Max-Planck-Institut für Ornithologie

nachricht Einblicke in den Ursprung des Lebens: Wie sich die ersten Protozellen teilten
19.02.2020 | Universität Augsburg

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: Fraunhofer IOSB-AST und DRK Wasserrettungsdienst entwickeln den weltweit ersten Wasserrettungsroboter

Künstliche Intelligenz und autonome Mobilität sollen dem Strukturwandel in Thüringen und Sachsen-Anhalt neue Impulse verleihen. Mit diesem Ziel fördert das Bundeswirtschaftsministerium ab sofort ein innovatives Projekt in Halle (Saale) und Ilmenau.

Der Wasserrettungsdienst Halle (Saale) und das Fraunhofer Institut für Optronik,
Systemtechnik und Bildauswertung, Institutsteil Angewandte Systemtechnik...

Im Focus: A step towards controlling spin-dependent petahertz electronics by material defects

The operational speed of semiconductors in various electronic and optoelectronic devices is limited to several gigahertz (a billion oscillations per second). This constrains the upper limit of the operational speed of computing. Now researchers from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg, Germany, and the Indian Institute of Technology in Bombay have explained how these processes can be sped up through the use of light waves and defected solid materials.

Light waves perform several hundred trillion oscillations per second. Hence, it is natural to envision employing light oscillations to drive the electronic...

Im Focus: Haben ein Auge für Farben: druckbare Lichtsensoren

Kameras, Lichtschranken und Bewegungsmelder verbindet eines: Sie arbeiten mit Lichtsensoren, die schon jetzt bei vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken sind. Zukünftig könnten diese Sensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mittels Licht ermöglichen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am InnovationLab in Heidelberg ist hier ein entscheidender Entwicklungsschritt gelungen: druckbare Lichtsensoren, die Farben sehen können. Die Ergebnisse veröffentlichten sie jetzt in der Zeitschrift Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201908258).

Neue Technologien werden die Nachfrage nach optischen Sensoren für eine Vielzahl von Anwendungen erhöhen, darunter auch die Kommunikation mithilfe von...

Im Focus: Einblicke in die Rolle von Materialdefekten bei der spin-abhängigen Petahertzelektronik

Die Betriebsgeschwindigkeit von Halbleitern in elektronischen und optoelektronischen Geräten ist auf mehrere Gigahertz (eine Milliarde Oszillationen pro Sekunde) beschränkt. Die Rechengeschwindigkeit von modernen Computern trifft dadurch auf eine Grenze. Forscher am MPSD und dem Indian Institute of Technology in Bombay (IIT) haben nun untersucht, wie diese Grenze mithilfe von Lichtwellen und Festkörperstrukturen mit Defekten erhöht werden könnte, um noch größere Rechenleistungen zu erreichen.

Lichtwellen schwingen mehrere hundert Trillionen Mal pro Sekunde und haben das Potential, die Bewegung von Elektronen zu steuern. Im Gegensatz zu...

Im Focus: Charakterisierung von thermischen Schnittstellen für modulare Satelliten

Das Fraunhofer IFAM in Dresden hat ein neues Projekt zur thermischen Charakterisierung von Kupfer/CNT basierten Scheiben für den Einsatz in thermalen Schnittstellen von modularen Satelliten gestartet. Gefördert wird das Projekt „ThermTEST“ für 18 Monate vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Zwischen den Einzelmodulen von modularen Satelliten werden zur Kopplung eine Vielzahl von Schnittstellen benötigt, die nach ihrer Funktion eingeteilt werden...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Gemeinsam auf kleinem Raum - Mikrowohnen

19.02.2020 | Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage am 14. und 15. März 2020: „Mach es einfach!“

12.02.2020 | Veranstaltungen

4. Fachtagung Fahrzeugklimatisierung am 13.-14. Mai 2020 in Stuttgart

10.02.2020 | Veranstaltungen

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

Supercomputer „Hawk“ eingeweiht: Höchstleistungsrechenzentrum der Universität Stuttgart erhält neuen Supercomputer

19.02.2020 | Informationstechnologie

Soziale Netzwerke geben Aufschluss über Dates von Blaumeisen

19.02.2020 | Biowissenschaften Chemie

Gemeinsam auf kleinem Raum - Mikrowohnen

19.02.2020 | Veranstaltungsnachrichten

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