Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mobile Goldfinger

28.03.2017

Wanderwellen-Ionenmobilitäts-Massenspektrometrie klärt Goldfinger-Strukturen auf

Goldhaltige Medikamente werden schon seit Jahrhunderten verwendet, z.B. bei rheumatischer Arthritis. Zudem scheinen sie eine Wirksamkeit gegen Krebs und HIV zu zeigen. Einer der Wirkmechanismen könnte darauf basieren, dass Goldionen Zinkionen aus sogenannten Zinkfingern verdrängen, schleifenförmigen Nucleinsäure-bindenden Proteindomänen.


Wanderwellen-Ionenmobilitäts-Massenspektrometrie zeigt die genauen Bindestellen von Gold auf

(c) Wiley-VCH

Amerikanische Forscher haben solche „Goldfinger“ jetzt durch Massenspektrometrie charakterisiert. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, gelang es ihnen, die genauen Bindestellen für das Gold zu identifizieren.

„Das Zinkion in Zinkfingern bindet an vier Schwefel- oder Stickstoffatome der Cystein- und Histidingruppen des Proteins“, erläutert Nicholas P. Farrell von der Virginia Commonwealth University (Richmond, USA). „Goldionen binden an zwei Aminosäurereste und verändern so die Konformation des Proteins. Die „Goldfinger“ sind nicht mehr in der Lage, Nucleinsäuren zu binden, was von therapeutischem Interesse sein kann.“

Obwohl verschiedene mögliche Bindestellen für Metallionen existieren, liegen Metalloproteine meist bevorzugt in einer Variante vor. Wo die spezifischen Bindestellen sind, ließ sich in einer Mischung verschiedener Konformere bisher nicht bestimmen. Farrell und sein Team nahmen sich jetzt zwei Goldfinger genau unter die Lupe.

Farrell: „Bei Ersatz des Zinks im Zinkfinger Nr. 3 des allgemeinen Transkriptionsfaktors Sp1 entsteht nur eine Goldfinger-Variante. Sie enthält eine lineare Cys-Au-His-Bindung.“ Im Fall des Nucleocapsid-Proteins von HIV, das eine kritische Rolle bei der Replikation der Viren spielt, führt Einführen von Gold in Zinkfinger 2 des Proteins (NCp7-F2) zu drei verschiedenen Goldfinger-Spezies mit linearen Cys-Au-Cys-Motiven, von denen eine deutlich vorherrscht.

Der Erfolg der Forscher basiert auf einer speziellen Analyse-Technik, der Wanderwellen-Ionenmobilitäts-Massenspektrometrie (TWIM-MS). Vereinfacht gesagt werden dabei Analytmoleküle ionisiert und die Ionen durch ein elektrisches Feld in einem Gas beschleunigt. Durch Kollisionen mit den Gasmolekülen werden die Ionen immer wieder abgebremst – große, voluminöse Moleküle stärker als kleine oder kompaktere, da sie häufiger kollidieren.

So lassen sich auch Isomere unterscheiden und trennen, die zwar gleiche Massen haben, aber unterschiedliche Geometrien und damit unterschiedliche Mobilitäten. Die nach Mobilität getrennten Ionen können dann durch Kollisionen fragmentiert (CID) und die Fragmente erneut massenspektrometrisch untersucht werden. So lassen sich kürzere, aber immer noch an Gold gebundene Peptide charakterisieren.

„Auf diese Weise ist es uns gelungen, die spezifischen Bindestellen und -modi der Gold-modifizierten Zinkfinger NCp7-F2 und Sp1-F3 zu identifizieren“, so Farrell. „Die Ionenmobilitäts-Massenspektrometrie liefert damit wichtige Informationen über die Formveränderungen, die durch einen Austausch des Zinks in Zinkfingerproteinen ausgelöst werden, sowie die Selektivität und Reaktivität einer solchen Reaktion. Davon könnte die Suche nach neuen Metall-basierten antiviralen und Antitumorwirkstoffen profitieren.“

Angewandte Chemie: Presseinfo 09/2017

Autor: Nicholas P. Farrell, Virginia Commonwealth University (USA), mailto:npfarrell@vcu.edu

Link zum Originalbeitrag: https://doi.org/10.1002/ange.201612494

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Karin J. Schmitz | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bienen brauchen es bunt
20.08.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Künstliche Enzyme aus DNA
20.08.2018 | Ruhr-Universität Bochum

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: Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie

Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen.

Die geringe Stromstärke gilt als einer der Knackpunkte bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Sie führt dazu, dass die Batterien relativ viel Zeit zum...

Im Focus: It’s All in the Mix: Jülich Researchers are Developing Fast-Charging Solid-State Batteries

There are currently great hopes for solid-state batteries. They contain no liquid parts that could leak or catch fire. For this reason, they do not require cooling and are considered to be much safer, more reliable, and longer lasting than traditional lithium-ion batteries. Jülich scientists have now introduced a new concept that allows currents up to ten times greater during charging and discharging than previously described in the literature. The improvement was achieved by a “clever” choice of materials with a focus on consistently good compatibility. All components were made from phosphate compounds, which are well matched both chemically and mechanically.

The low current is considered one of the biggest hurdles in the development of solid-state batteries. It is the reason why the batteries take a relatively long...

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

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

Quantenverschränkung erstmals mit Licht von Quasaren bestätigt

20.08.2018 | Physik Astronomie

1,6 Millionen Euro für den Aufbau einer Forschungsgruppe zu Quantentechnologien

20.08.2018 | Förderungen Preise

IHP-Technologie darf in den Weltraum fliegen

20.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

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