Forschungs - Laser- und Medizin-Technologie GmbH

Jürgen Helfmann, Rijk Schütz, Ihar Shchatsinin
Peptidchip-Plattform
Durch die „SPOT Synthese“ können aus
Aminosäuren ortsabhängig auf einem
Substrat Peptidbibliotheken unterschiedlicher
Sequenz aufgebaut werden. In der
Peptidchip-Plattform geschieht dies in
Glas-Kapillarplatten, die eine große innere
Oberfläche und damit eine große Empfindlichkeit
aufweisen. Weitere Vorteile
gegenüber der herkömmlichen Synthese
auf Zellulose bestehen in einem geringen
Fluoreszenzuntergrund, geringer Verdunstung,
guter Homogenität und günstigen
mikrofluidischen Eigenschaften.
Ziel eines Screenings ist das schnelle Auffinden
von Molekülen mit gewünschten
Eigenschaften. Im Gegensatz zu herkömmlichen
Ansätzen des „High Throughput
Screening“, das das Synthetisieren und
Untersuchen von vielen zufälligen Mole-
Molekulare Evolution von Peptiden zur Optimierung
der Eigenschaften einer Molekülbibliothek
(Abbildung mit Genehmigung der Laborgruppe
Mukosaimmunologie, Forschungszentrum Borstel).
Optisches Screening für die
molekulare Wirkstoffforschung
külen bedeutet, gehen wir in Anlehnung
an die molekulare Evolution des Immunsystems
zielgerichtet vor. Ausgehend von
einer Bibliothek von Leitsubstanzen werden
durch Kreuzung und Mutation der
besten Peptide von Generation zu Generation
die gewünschten Eigenschaften
verbessert. Insgesamt wird dadurch die
Anzahl der notwendigen synthetisierten
Peptide drastisch verringert und das Auffinden
von Peptiden mit gewünschten Eigenschaften
deutlich beschleunigt [1,2].
Für einen effizienten Evolutionsprozess ist
ein empfindliches und möglichst auch Label-freies
Nachweisverfahren notwendig.
Fluoreszenznachweis
Der Nachweis einer Gleichgewichtsbindekonstante
geschieht durch die Kopplung
eines Fluoreszenzlabels an ein Zielmolekül.
Das gelöste Zielmolekül wird bei definierten
Konzentrationen mit der Peptidbibliothek
in Kontakt gebracht und nachfolgend
wird mit einer Waschlösung gespült. Durch
eine einfache Fluoreszenzmessung mit einer
Kamera in Epifluoreszenzanordnung
wird der Gleichgewichtszustand der Bindung
an der Bibliothek quantitativ erfasst
und kann für die molekulare Evolution als
Qualitätskriterium genutzt werden.
Soll auch die Reaktionskinetik, also die
Hin- und Rückreaktionskonstante erfasst
werden, so muss zeitabhängig während
der Inkubation mit Ziellösung und während
Biomedizinische Optik
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