Lead
Das Projekt will ein System schaffen, das es erlaubt, Moleküle in einer genau definierten Entfernung und geometrischen Beziehung zueinander anzuordnen. Es wird für diesen Zweck Protein-Origami-Techniken verwenden. Es nutzt eine frühere Entdeckung aus meiner Gruppe, dass Armadillo-Repeat-Proteine Peptide binden können, und dass dieser Erkennungsprozess so durchgeführt werden kann, dass das Armadillo-Repeat-Protein in zwei komplementären Hälften geliefert wird, die nur dann das Protein der vollen Länge bilden, wenn ein Peptid hinzugefügt wird.Das System erstellt ein innovatives System im Baukastenprinzip, das als Reaktion auf hinzugefügte Komponenten montiert oder demontiert wird.

Lay summary

Ziel des Projekts ist es, makromolekulare Komplexe auf kontrollierte Weise so zu erstellen, dass Proteine oder andere Makromoleküle in einer bestimmten geometrischen Beziehung zueinander stehen. Viele Prozesse in der Biochemie oder Chemie hängen von der Nähe der Moleküle zueinander ab. Die Chemiker haben viele Lösungen, die Moleküle in exakten Abständen zueinander platzieren können, aber im Allgemeinen erfordern die zugehörigen Gerüste komplexe chemische Synthesen. Darüber hinaus sind die Systeme meistens statisch, d.h. zu Beginn der Synthese müssen alle geometrischen Variablen definiert werden und können im Folgenden nicht mehr angepasst werden.

Wir versuchen ein auf Proteinen basierendes System aufzubauen, um ein dynamisches Gerüst zu schaffen. Das System stellt eine Leiter dar, in der sowohl Leiterholme als auch Leiterstufen aus Proteinen bestehen. Die Leiterholme sind aus einem Coploymer aus Armadillo-Repeat-Proteinen und Coiled-Coil-Polypeptiden aufgebaut. Die Leiterstufen werden mit der DARPIN-Technologie hergestellt, bei der es sich um Proteine handelt, die verschiedene Peptide, Proteine oder andere Moleküle binden können. DARPINs an ihrem Ende sind mit Erkennungssequenzen fusioniert, die an die Armadillo-Repeatproteine in den Leiterholmen binden können und dadurch zur Vernetzung der Holme dienen. Beim Mischen von Leiterholmen und Leiterstufenelementen wird eine Leiter konstruiert, in der die Leiterstufen Proteine enthalten, die selbst wiederum spezifische Cargos binden können. Durch das Hinzufügen der Cargos werden diese dann genau wie die Perlen einer Schnur in einem bestimmten Abstand zueinander positioniert.

Das System kann so hergestellt werden, dass es sich nur als Reaktion auf ein hinzugefügtes Peptid zusammensetzt, und so dass es auch wieder zerlegt werden kann.