Rasterkraftmikroskopie misst gleichzeitig Bindungen mit zwei Liganden

  • Mithilfe der hochauflösenden Rastersonden-Mikroskopie lassen sich zwei unabhängige Ligand-Bindungsstellen von humanen Rezeptoren in der nativen Membran identifizieren und quantifizieren.Mithilfe der hochauflösenden Rastersonden-Mikroskopie lassen sich zwei unabhängige Ligand-Bindungsstellen von humanen Rezeptoren in der nativen Membran identifizieren und quantifizieren.

Eine neue hochauflösende Methode ermöglichte erstmals die gleichzeitige Messung der Wechselwirkung eines Membranrezeptors mit zwei Liganden. Eine internationale Forschergruppe um Daniel Müller (Basel), Brian Kobilka (Stanford), sowie Ralph Wieneke und Robert Tampé von der Goethe-Universität verwendete als bildgebendes Verfahren eine Variante der Raster-Kraftmikroskopie.

Bei dieser Methode tastet man Oberflächen mit einer extrem feinen Spitze ab und misst dabei die Kräfte zwischen der Spitze und einzelnen Molekülen der Oberfläche. Bei biologischen Proben wird die Spitze mit einem Liganden beschichtet, so dass man dessen Wechselwirkung mit Proteinen auf der Probenoberfläche messen kann. Kommt ein Ligand z.B. in die Nähe des zugehörigen Rezeptors, bindet er. Dadurch wird eine messbare Anziehungskraft auf die Spitze des Mikroskops ausgeübt.

Für ihre Untersuchungen beschichteten die Forscher die Mikroskopspitze mit zwei verschiedenen Liganden, die beide an den zu untersuchenden Rezeptor binden und tasteten damit die Probe ab. Untersucht wurde der G-Protein-gekoppelte Rezeptor PAR1.

Die neue Technik könnte zukünftig in der Wirkstoffforschung eingesetzt werden: In der modernen Medizin nehmen G-Protein-gekoppelte Rezeptoren eine Schlüsselposition ein, da viele verschreibungspflichtigen Medikamente auf diese Rezeptoren einwirken.

Originalpublikation:
Moritz Pfreundschuh et al.: Nat. Commun., Nov. 12, 2015, article number 8857 – DOI: 10.1038/ncomms9857

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