Untersuchung von Proteinen in einer Graphen-Flüssigkeitszelle führt zu höherer Strahlenverträglichkeit
Schematische Darstellung
Die Elektronenmikroskopie ist eine der wichtigsten Methoden zur Untersuchung der Proteinstruktur. Die Erforschung dieser Strukturen ist von entscheidender Bedeutung, um ihre Funktion zum Beispiel in der Strukturbiologie, Zellbiologie, Krebsforschung und anderen biomedizinischen Bereichen zu klären. Solche Untersuchungen führen auch zu einem besseren Verständnis der Biomineralisation.
Eine neue Möglichkeit für die Abbildung von Proteinen ist die Flüssigphasen-Elektronenmikroskopie (LPEM). Sie ist in der Lage, native (ungefärbte) Proteinstrukturen und andere Proben wie Zellen und Nanopartikeln in Flüssigkeiten abzubilden.
Diese Technologie wurde in den letzten fünfzehn Jahren entwickelt. Bis vor kurzem wurde diskutiert, ob die Strahlenverträglichkeit von flüssigen Proben im Vergleich zu amorphem Eis besser oder schlechter ist.
In ihrer jüngsten Veröffentlichung zeigen Sercan Keskin und Niels de Jonge vom INM-Leibniz-Institut für neue Materialien nun, dass die Strahlenverträglichkeit im Vergleich zu einer Probe im Eis um eine Größenordnung erhöht ist. Dieses Ergebnis wurde durch die Herstellung einer Mikrotubuliprobe in einer Graphen-Flüssigkeitszelle erreicht.
Normalerweise werden Proben chemisch fixiert, mit einem Metall gefärbt, um ihren Kontrast zu verbessern, anschließend getrocknet, in Plastik eingebettet, geschnitten und dann in der für die Elektronenmikroskopie erforderlichen Vakuumumgebung aufgenommen.
Die Kryoelektronenmikroskopie überwindet die mit dieser Probenpräparierung verbundenen Nachteile und bietet die Möglichkeit, Proteine in einem nahezu nativen hydratisierten Zustand zu untersuchen. Dazu werden die Proben in amorphem Eis hergestellt.
Eine wichtige Voraussetzung ist die hohe Empfindlichkeit der Proben gegenüber Elektronenstrahlbestrahlung. Meistens verhindert statistisches Rauschen im Bild eine hohe Auflösung. Eine Struktur kann dann jedoch ermittelt werden, wenn viele zehntausend verrauschte Bilder identischer Strukturen aufgenommen werden.
Prof. Dr. Niels de Jonge
Leiter Innovative Elektronenmikroskopie
Tel: 0681-9300-313
niels.dejonge@leibniz-inm.de
Keskin, S. & de Jonge, N. Reduced radiation damage in transmission electron microscopy of proteins in graphene liquid cells. Nano Lett., early online, 2018. DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b02490
Media Contact
Weitere Informationen:
http://www.inm-gmbh.deAlle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften
Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.
Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.
Neueste Beiträge
Nanofasern befreien Wasser von gefährlichen Farbstoffen
Farbstoffe, wie sie zum Beispiel in der Textilindustrie verwendet werden, sind ein großes Umweltproblem. An der TU Wien entwickelte man nun effiziente Filter dafür – mit Hilfe von Zellulose-Abfällen. Abfall…
Entscheidender Durchbruch für die Batterieproduktion
Energie speichern und nutzen mit innovativen Schwefelkathoden. HU-Forschungsteam entwickelt Grundlagen für nachhaltige Batterietechnologie. Elektromobilität und portable elektronische Geräte wie Laptop und Handy sind ohne die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien undenkbar. Das…
Wenn Immunzellen den Körper bewegungsunfähig machen
Weltweit erste Therapie der systemischen Sklerose mit einer onkologischen Immuntherapie am LMU Klinikum München. Es ist ein durchaus spektakulärer Fall: Nach einem mehrwöchigen Behandlungszyklus mit einem immuntherapeutischen Krebsmedikament hat ein…
