Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nano-Container auf Proteinfang

16.02.2017

Winzige Nano-Container aus DNA-Material zu konstruieren, die passgenau jeweils ein ganz bestimmtes Protein binden können - dies gelang jetzt der Nachwuchswissenschaftlerin Dr. Barbara Sacca von der Universität Duisburg-Essen (UDE). „Dies gibt unserer Arbeit einen richtigen Schub“, freut sich die junge Projektleiterin im DFG-Sonderforschungsbereich Supramolekulare Chemie an Proteinen. Ihre Erkenntnisse wurden jetzt in der internationalen Forschungszeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Es gibt unzählige Proteinen und Moleküle; trotz dieser enormen Vielfalt hat es die Natur im Laufe der Evolution so eingerichtet, dass alle Reaktionen in der Zelle geordnet ablaufen. So lagern sich beispielsweise die richtigen Eiweiße zum richtigen Zeitpunkt genau in dem Teil der Zelle zu großen Multi-Enzym-Komplexen zusammen, wo sie gebraucht werden.


DNA-Container

UDE

Bisher war es nicht möglich, zielgerichtet einzelne Eiweiße in einem Komplex zu umschließen, ohne dabei die Eigenschaften oder die Funktion des Proteins zu beeinflussen. Dies gelingt nun erstmals mit der von Dr. Sacca eingesetzten DNA-Nanotechnologie.

Exemplarisch zeigt sie dies am Eiweiß DegP, das sehr große Komplexe bildet und eine wichtige Rolle bei der Qualitätskontrolle in der Zelle spielt: Es erkennt defekte Proteine und repariert oder vernichtet diese innerhalb seines Reaktionszentrums.

Dr. Sacca: „Um dieses Protein gezielt in einem DNA-Container einzufangen, haben wir in unserem SFB spezifische Binder, sogenannte Liganden, entwickelt, die an die Innenseite des DNA-Containers gekoppelt werden.“

Mit ihrem anderen Ende treten sie in schwache Wechselwirkung zur Oberfläche des Zielproteins. Auf diese Weise wird das Protein in dem Container wie in einem Käfig festgehalten, ohne dass hierdurch die Eigenschaften oder die Gestalt des Proteins beeinträchtigt werden.

Mithilfe der DNA-Technologie ist es auch möglich, den Container gleich in der richtigen Größe und geometrischen Form zu bauen. So erhält man passgenaue Röhren oder Kugeln, die das Zielprotein gleichmäßig und in einem definierten Abstand umschließen. Mit einer solchen maßgeschneiderten DNA-Hülle lassen sich künftig auch andere Proteine verschiedener Größe und Eigenschaften einfangen.

Dies eröffnet künftig viele neue Möglichkeiten: Mit den DNA-Hüllen könnte man z.B. Proteine gezielt in der Zelle isolieren und hier Signalwege (auch krankhafte) beeinflussen. Dr. Sacca: „Das Tolle an dieser Methode ist, dass auch solche Proteine eingefangen werden können, für die es bisher keine herkömmlichen Wirkstoffe gibt.“ Allerdings steckt diese Methode noch in den Kinderschuhen.

Weitere Informationen: Dr. Lydia Didt-Koziel, SFB 1093, Fakultät für Chemie, 201 T. 0201/183-4351, lydia.didt-koziel@uni-due.de

Redaktion: Beate Kostka, Tel. 0203/379-2430, beate.kostka@uni-due.de

Beate Kostka | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-duisburg-essen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Schweiss auf Knopfdruck beseitigen
19.11.2018 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht Gen-Radiergummi: Neuer Behandlungsansatz bei chronischen Erkrankungen
19.11.2018 | Universitätsmedizin Göttingen - Georg-August-Universität

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: InSight: Touchdown auf dem Mars

Am 26. November landet die NASA-Sonde InSight auf dem Mars. Erstmals wird sie die Stärke und Häufigkeit von Marsbeben messen.

Monatelanger Flug durchs All, flammender Abstieg durch die Reibungshitze der Atmosphäre und sanftes Aufsetzen auf der Oberfläche – siebenmal ist das Kunststück...

Im Focus: Weltweit erstmals Entstehung von chemischen Bindungen in Echtzeit beobachtet und simuliert

Einem Team von Physikern unter der Leitung von Prof. Dr. Wolf Gero Schmidt, Universität Paderborn, und Prof. Dr. Martin Wolf, Fritz-Haber-Institut Berlin, ist ein entscheidender Durchbruch gelungen: Sie haben weltweit zum ersten Mal und „in Echtzeit“ die Änderung der Elektronenstruktur während einer chemischen Reaktion beobachtet. Mithilfe umfangreicher Computersimulationen haben die Wissenschaftler die Ursachen und Mechanismen der Elektronenumverteilung aufgeklärt und visualisiert. Ihre Ergebnisse wurden nun in der renommierten, interdisziplinären Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht.

„Chemische Reaktionen sind durch die Bildung bzw. den Bruch chemischer Bindungen zwischen Atomen und den damit verbundenen Änderungen atomarer Abstände...

Im Focus: Rasende Elektronen unter Kontrolle

Die Elektronik zukünftig über Lichtwellen kontrollieren statt Spannungssignalen: Das ist das Ziel von Physikern weltweit. Der Vorteil: Elektromagnetische Wellen des Licht schwingen mit Petahertz-Frequenz. Damit könnten zukünftige Computer eine Million Mal schneller sein als die heutige Generation. Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) sind diesem Ziel nun einen Schritt nähergekommen: Ihnen ist es gelungen, Elektronen in Graphen mit ultrakurzen Laserpulsen präzise zu steuern.

Eine Stromregelung in der Elektronik, die millionenfach schneller ist als heutzutage: Davon träumen viele. Schließlich ist die Stromregelung eine der...

Im Focus: UNH scientists help provide first-ever views of elusive energy explosion

Researchers at the University of New Hampshire have captured a difficult-to-view singular event involving "magnetic reconnection"--the process by which sparse particles and energy around Earth collide producing a quick but mighty explosion--in the Earth's magnetotail, the magnetic environment that trails behind the planet.

Magnetic reconnection has remained a bit of a mystery to scientists. They know it exists and have documented the effects that the energy explosions can...

Im Focus: Eine kalte Supererde in unserer Nachbarschaft

Der sechs Lichtjahre entfernte Barnards Stern beherbergt einen Exoplaneten

Einer internationalen Gruppe von Astronomen unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg ist es gelungen, beim nur sechs Lichtjahre...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Personalisierte Implantologie – 32. Kongress der DGI

19.11.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz diskutiert digitale Innovationen für die öffentliche Verwaltung

19.11.2018 | Veranstaltungen

Naturkonstanten als Hauptdarsteller

19.11.2018 | Veranstaltungen

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

Gen-Radiergummi: Neuer Behandlungsansatz bei chronischen Erkrankungen

19.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Mit maschinellen Lernverfahren Anomalien frühzeitig erkennen und Schäden vermeiden

19.11.2018 | Informationstechnologie

Neuer Stall ermöglicht innovative Forschung für tiergerechte Haltungssysteme

19.11.2018 | Agrar- Forstwissenschaften

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