Molekulares Bioengineering – Entwicklung molekularer Kraftsensoren

 

Kritisch für die Interpretation molekularer Kraftmessungen ist ein genaues Verständnis des Kraftsensor-Moduls. Daher haben wir unsere Biosensoren mit Hilfe von Einzelmolekül-Kraftspektroskopie kalibriert, um Faltungs–Entfaltungsübergänge, Reversibilität und Kraftsensitivität zu ermitteln. Diese Experimente zeigen, dass unsere Kraftsensor-Module extrem schnell auf mechanische Kräfte reagieren (in der Millisekunden bis sub-Millisekunden Zeitskala) und sehr schnell in den Ausgangszustand zurückkehren, wenn Kräfte wieder gesenkt werden. Die Faltungs–Entfaltungsübergänge sind Hysterese-frei, so dass jedem FRET-Wert eine mechanische Kraft zugeordnet werden kann. Es liegen derzeit vier evaluierte Biosensoren vor, die auf unterschiedliche Kraftbereiche ansprechen; für weitere Informationen bitte Anklicken: F40, FL, HP35 und HP35st. Mit Hilfe dieses molekularen Werkzeugkastens kann ein wesentlicher Teil des physiologisch relevanten Kraftbereiches entlang einzelner Moleküle in lebenden Zellen untersucht werden.

© Uni MS - Prof. Dr. C. Grashoff

 


 
Ausgewählte Veröffentlichungen zum Thema:

 

Grashoff C, Hoffman BD, Brenner MD, Zhou R, Parsons M, Yang MT, McLean MA, Sligar SG, Chen CS, Ha T, Schwartz MA. Nature. 2010 Jul 8; 466:263-266. >>

Austen K, Ringer P, Mehlich A, Chrostek-Grashoff A, Kluger C, Klingner C, Sabass B, Zent R, Rief M, Grashoff C. Nat Cell Biol. 2015 Dec; 17(12):1597-1606. [Epub 2015 Nov 2] >>

Freikamp A, Cost AL, Grashoff C. Trends Cell Biol. 2016 Nov; 26(11):838-847. [Epub 2016 Aug 17] >>

Ringer P, Weißl A, Cost AL, Freikamp A, Sabass B, Mehlich A, Tramier M, Rief M, Grashoff C. Nature Methods 2017 Nov; 14(11):1090-1096. [Epub 2017 Sep 18] >>