Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie, Institutsteil Bioanalytik und Bioprozesse IZI-BBFunktionsanalysen von Poren-bildenden Proteinen
Die hier beantragte Geräteinvestition soll die Methodik der zellfreien Proteinsynthese für die Funktionsanalyse Poren-bildender Proteine etablieren. Durch einen kosten- und zeiteffizienten Aufbau einer standardisierten zellfreien Proteinsynthese-Plattform eröffnet sich das Potenzial schwer-herstellbare Proteine wie Poren-bildenden Proteine zu synthetisieren. Im Fokus dieser Investition stehen die Anschaffung eines Scinitlationscounters (LSC-Gerät) und eines Mikrovolumen-Spektralphotometers mit Küvette sowie die Auf- und Umrüstung der Massenspektrometrie zur Funktionsanalytik dieser Proteine. Durch den Einbau von 14C-markierten Aminosäuren in das Protein während der Synthese wird die quantitative Auswertung im Sinne einer Proteinausbeutebestimmung, über einen Scinitlationscounter ermöglicht, wodurch definierte Proteinkonzentrationen in der weiteren Analytik und Anwendung eingesetzt werden können. Das breite Spektrum der Poren-bildenden Proteine umfasst zum einen bestimmte Ionenkanäle, zum anderen gibt es unzählige Poren-bildende toxische Proteine aus bakteriellen Erregern oder aus Nesselgiften. Diese können in der Forschung zur Antidotentwicklung genutzt werden aber auch als Biosensoren für das Sequenzieren von Nukleinsäuren und das Detektieren von Peptiden und Biomolekülen verwendet werden. Die entsprechenden Proteine können vor der weiteren Analytik mittels hämolytischer Assays über optische Dichte (OD)-Messungen mittels Spektralphotometer auf ihre Aktivität untersucht werden. Mit Hilfe der Massenspektrometrie können multimere Zusammenlagerungen von Proteinen in Hinsicht auf die Integrität des gesamten Proteinkomplex detailliert untersucht werden. Die Verknüpfung der zellfreien Proteinsynthese mit den technologischen Möglichkeiten, die sich durch die Geräte dieser Investition ergibt, wird die Analytik Poren-bildender Proteine immens beschleunigen und die Entwicklung diagnostischer Methoden sowie die Entwicklung von Biosensoren ermöglichen. Mit dieser Investition werden neue technische Applikationen sowie die Charakterisierung medizinisch relevanter Targets gleichermaßen adressiert.