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 Revolution im Bienenstock: Forscher entdecken Gen, das Bienen zu Sozialparasiten werden lässt
21.01.2019 | Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

nachricht Wie viel Regenwald brauchen Vögel? Göttinger Forscherteam beschreibt Schwellenwerte für Waldanteile
21.01.2019 | Georg-August-Universität Göttingen

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: Klassisches Doppelspalt-Experiment in neuem Licht

Internationale Forschergruppe entwickelt neue Röntgenspektroskopie-Methode basierend auf dem klassischen Doppelspalt-Experiment, um neue Erkenntnisse über die physikalischen Eigenschaften von Festkörpern zu gewinnen.

Einem internationalen Forscherteam unter Führung von Physikern des Sonderforschungsbereichs 1238 der Universität zu Köln ist es gelungen, eine neue Variante...

Im Focus: Ten-year anniversary of the Neumayer Station III

The scientific and political community alike stress the importance of German Antarctic research

Joint Press Release from the BMBF and AWI

The Antarctic is a frigid continent south of the Antarctic Circle, where researchers are the only inhabitants. Despite the hostile conditions, here the Alfred...

Im Focus: Ultra ultrasound to transform new tech

World first experiments on sensor that may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles

The new sensor - capable of detecting vibrations of living cells - may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles.

Im Focus: Fliegende optische Katzen für die Quantenkommunikation

Gleichzeitig tot und lebendig? Max-Planck-Forscher realisieren im Labor Erwin Schrödingers paradoxes Gedankenexperiment mithilfe eines verschränkten Atom-Licht-Zustands.

Bereits 1935 formulierte Erwin Schrödinger die paradoxen Eigenschaften der Quantenphysik in einem Gedankenexperiment über eine Katze, die gleichzeitig tot und...

Im Focus: Flying Optical Cats for Quantum Communication

Dead and alive at the same time? Researchers at the Max Planck Institute of Quantum Optics have implemented Erwin Schrödinger’s paradoxical gedanken experiment employing an entangled atom-light state.

In 1935 Erwin Schrödinger formulated a thought experiment designed to capture the paradoxical nature of quantum physics. The crucial element of this gedanken...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Smarte Sensorik für Mobilität und Produktion 4.0 am 07. Februar 2019 in Oldenburg

18.01.2019 | Veranstaltungen

16. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

17.01.2019 | Veranstaltungen

Erstmalig in Nürnberg: Tagung „HR-Trends 2019“

17.01.2019 | Veranstaltungen

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

Neues Material soll Grenzen der Silicium-Elektronik überwinden

21.01.2019 | Energie und Elektrotechnik

water meets....Future - Abwasser nachhaltig nutzen

21.01.2019 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Inbetriebnahme eines 3D-Bewegungssimulators am "kunststoffcampus bayern“ in Weißenburg

21.01.2019 | Verkehr Logistik

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