Untersuchung von Enzymen auf Einzelmolekülebene
Obwohl das therapeutische Potenzial enzymatischer Prozesse enorm ist, ist dieses teilweise noch ungenutzt, vor allem, weil die Mechanismen der Assemblierung und Interaktion zwischen den Molekülen noch nicht hinreichend erforscht sind. Jüngste Fortschritte bei bildgebenden Verfahren haben gezeigt, dass es möglich ist, dynamische Prozesse auf Einzelmolekülebene darzustellen und deren Wirkmechanismen zu enthüllen. Solche Analysen könnten grundlegende neue Informationen zu biologischen Prozessen liefern und sind entscheidend, um die Moleküldynamik und –funktion verständlicher zu machen. Ziel des EU-finanzierten Projekts BIOSCOPE war die Entwicklung neuer Nano-Werkzeuge und Methoden, um biomolekulare Mechanismen auf Einzelmolekülebene zu untersuchen. Innovativ war das Konzept, das biomolekulare System selbst in das nanoskopische Instrument einzubetten, um damit künftig lokale Effekte auf molekularer Ebene zu untersuchen, wie etwa die Interaktion eines Proteins mit der Oberfläche von Biomembranen. Die Erfolge der neuen Technologie beruhen auf der Immobilisierung von verschiedenen biomolekularen Systemen auf nanoskopischen Objekten. Weiterhin wurden neue Methoden der chemischen Immobilisierung und der Einbettung von Enzymen in Nanopartikel und Substratmembranen entwickelt, um durch selbstorganisierende Assemblierung die Aktivität zu verbessern und zu kontrollieren. BIOSCOPE entwickelte und unterstütze damit innovative Entwicklungen in der europäischen Nanotechnologie. Die Kommerzialisierung dieser Technologien soll bahnbrechende Forschungen in dem Sektor ermöglichen und langfristig zum Design neuer Enzyme beitragen.
