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Infrastructure for Protein Production Platforms

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Europäische Plattformen für Proteinproduktion

Für Spitzenforschungen in der Strukturbiologie sind hochdurchsatzfähige Plattformen zur Herstellung hochwertiger Proteine unerlässlich. Europäische Partner mit dem nötigen Know-how entwickelten nun gemeinsam diese Plattformen über einen länderübergreifenden Zugang (transnational access, TNA).

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Das EU-finanzierte Projekt "Infrastructure for protein production platforms" (PCUBE) arbeitete an der Entwicklung, Verbesserung und Standardisierung von Herstellung, Screening und Kristallisationstechnologien für Proteine. Die Partner von PCUBE waren in ihren Bemühungen sehr erfolgreich. So wurden hochdurchsatzfähige automatisierbare Protokolle entwickelt und molekularbiologische Methoden zur Proteinauswahl und 3D-Charakterisierung sowie DNA-Aufreinigung für eine bessere Proteinqualität optimiert und standardisiert. Weitere Schwerpunkte waren die Optimierung von lichtmikroskopischen Verfahren und effizienten Proteinexpressionssystemen in Prokaryoten-, Insekten- und Säugerzellen. Dieser länderübergreifende Zugang wurde 384 Wissenschaftlern und deren Projekten aus 30 verschiedenen europäischen Ländern gewährt. Parallel dazu wurden 10 Fortbildungsveranstaltungen zu Proteinproduktion, Aufreinigung, Expression, Charakterisierung und Kristallisationsverfahren sowie Proteinherstellungstechnologien angeboten. Die Produktion von Proteinen in hoher Qualität und Quantität ist nun durch Systeme wie das MultiBac möglich. Dieses verwendet ein Baculovirus, um Insektenzellkulturen umzuprogrammieren und ist für den Menschen ungefährlich. Durch Optimierung eignet es sich nun auch zur großtechnischen gezielten Herstellung von Multiproteinkomplexen. Viele europäische Wissenschaftler verwendeten die patentierte Technologie von PCUBE TNA bereits zur Herstellung interessierender Proteine. Etwa wurde SweetBac entwickelt, das sich künftig bei der Produktion von Antikörpern bewähren wird. Über PCUBE wurde die Automatisierung eines Proteinkomplex-Screening-Verfahrens ermöglicht, das wiederum die Basis für die CoESPRIT-Technologie war und von den TNA-Nutzern verwendet wurde, Dies wurde von den TNA-Nutzern verwendet, um die Hochdurchsatz-Klonierung weiter zu optimieren. PCUBE finanzierte auch die Automation der effizienten Auswahl und Produktion der entworfenen Ankyrin-Repeat-Proteine (DARPins). Mehrere Bindemittel wurden mittels DARPin-Technologie für spezifische Protein-Targets entwickelt und TNA-Nutzern für weitere Forschungszwecke zur Verfügung gestellt. Das Projekt ermöglichte auch die In-vivo-Überwachung lebender Zellen und Proteinwechselwirkungen in Echtzeit durch Techniken wie Fluoreszenzkreuzkorrelationsspektroskopie und spektrale Positionsbestimmungsmikroskopie. Robuste und genaue sowie kostengünstige Hochdurchsatz-Technologien zur Proteinkristallisation und in situ Röntgenbeugung wurden entwickelt. PCUBE lieferte technologische Innovationen und setzte über gemeinsame Forschungsaktivitäten Benchmarks in der Strukturbiologie und TNA für hochpräzise Instrumente. Neben der Grundlagenforschung sind die ​​PCUBE-Technologien für Bereiche wie Nahrungsmittelsicherheit, Umweltschutz, Biomedizin, grüne Energie und Biosensorik von Bedeutung.

Schlüsselbegriffe

Proteinproduktion, Strukturbiologie, Hochdurchsatz, Kristallisationsverfahren

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