Forum for Science, Industry and Business

Sponsored by:     3M 
Search our Site:

 

Gussformen für Moleküle

28.11.2002


Molekularabdrucke in Polymermaterialien als Reaktionsgefäße für die Pharmaforschung



Materialien mit winzigsten Hohlräumen, die andere Moleküle als "Gäste" aufnehmen können, spielen eine bedeutende Rolle in Wissenschaft und Technik. Ein besonders interessantes Verfahren zur Herstellung von Materialien mit passgenau zugeschnittenen Hohlräumen ist das so genannte "Molecular Imprinting". Die als spätere Gäste vorgesehenen Moleküle werden dabei als Schablone eingesetzt: In ihrer Gegenwart wird ein Polymermaterial durch Quervernetzen einzelner Bausteine hergestellt. Nach Entfernen der "Schablonen" bleibt ein Polymer übrig, das Hohlräume in der gewünschten Form und Größe enthält und dann beispielweise zur hochspezifischen Abtrennung von Substanzen, als Katalysator oder Sensor eingesetzt werden kann. Aber Molecular Imprinting kann noch mehr, wie eine schwedische Forschergruppe um Klaus Mosbach nun gezeigt hat: Die Technik lässt sich zur gezielten Suche nach pharmakologischen Wirkstoffen einsetzen. Denn Pharma-Wirkstoffe müssen nach dem Schlüssel-und-Schloss-Prinzip genau in die Bindetasche des Biomoleküls passen, das sie beeinflussen sollen. Die äußere Gestalt des Wirkstoffes spielt also eine sehr wichtige Rolle.

Ziel der ersten Testläufe sollte ein Inhibitor (Hemmstoff) für das Enzym Kallikrein sein, das an bestimmten hormonellen Regelkreisen beteiligt ist. Mithilfe eines bereits bekannten Kallikrein-Inhibitors als Schablone stellten die Forscher ein Polymer mit den entsprechenden Hohlräumen her. Die Hohlräume erwiesen sich als eine Art maßgeschneiderte "molekulare Reaktionskammern": Sie erleichtern die Verknüpfung von je zwei molekularen Bausteinen - aber nur dann, wenn das entstehende Produkt gut in die Kammer passt. Diese Produkte passen dann auch in die Bindetasche des Enzyms und wirken als Inhibitoren.


Mosbach und sein Team gehen aber noch einen Schritt weiter und setzten - ohne Umweg über ein Polymer - die Bindetasche des Enzyms Kallikrein direkt als Reaktionskammer ein. Auch diese direkte Methode führt zu inhibitorischen Reaktionsprodukten.

"Unsere Verfahren ermöglichen die Suche nach Inhibitoren, ohne dass die Struktur des Enzyms bekannt sein muss," erklärt Mosbach die Vorteile gegenüber klassischen Screening-Methoden. Die Polymer-Variante liefert sehr stabile, immer wieder einsetzbare "Reaktionskammern" und lässt eine große Bandbreite an Bausteinen und Reaktionstypen zu. Die zwar weniger stabile direkte Variante kommt dafür ohne einen bereits bekannten Inhibitor aus.

Frank Maass | alfa

More articles from Life Sciences:

nachricht Show me your leaves - Health check for urban trees
12.12.2017 | Gesellschaft für Ökologie e.V.

nachricht Liver Cancer: Lipid Synthesis Promotes Tumor Formation
12.12.2017 | Universität Basel

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Towards data storage at the single molecule level

The miniaturization of the current technology of storage media is hindered by fundamental limits of quantum mechanics. A new approach consists in using so-called spin-crossover molecules as the smallest possible storage unit. Similar to normal hard drives, these special molecules can save information via their magnetic state. A research team from Kiel University has now managed to successfully place a new class of spin-crossover molecules onto a surface and to improve the molecule’s storage capacity. The storage density of conventional hard drives could therefore theoretically be increased by more than one hundred fold. The study has been published in the scientific journal Nano Letters.

Over the past few years, the building blocks of storage media have gotten ever smaller. But further miniaturization of the current technology is hindered by...

Im Focus: Successful Mechanical Testing of Nanowires

With innovative experiments, researchers at the Helmholtz-Zentrums Geesthacht and the Technical University Hamburg unravel why tiny metallic structures are extremely strong

Light-weight and simultaneously strong – porous metallic nanomaterials promise interesting applications as, for instance, for future aeroplanes with enhanced...

All Focus news of the innovation-report >>>

Anzeige

Anzeige

Event News

See, understand and experience the work of the future

11.12.2017 | Event News

Innovative strategies to tackle parasitic worms

08.12.2017 | Event News

AKL’18: The opportunities and challenges of digitalization in the laser industry

07.12.2017 | Event News

 
Latest News

Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

12.12.2017 | Physics and Astronomy

Multi-year submarine-canyon study challenges textbook theories about turbidity currents

12.12.2017 | Earth Sciences

Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

12.12.2017 | Power and Electrical Engineering

VideoLinks
B2B-VideoLinks
More VideoLinks >>>