Forschungsgebiete
Prionkrankkeiten - in vitro Konversion
Da die Grundlage der Infektion bei Prionkrankheiten die Umwandlung des körpereigenen Prionproteins (PrP) von einer zellulären Isoform PrPC in eine pathologische Isoform PrPSc ist, werden die Konformationsübergänge biophysikalisch in vitro untersucht. Die Übergänge werden durch geringe Mengen (unterhalb der mizellaren Konzentration) von Na-Dodecylsulfat (SDS) induziert. SDS hat membranähnliche Eigenschaften, so dass man durch Verdünnen des SDS kontinuierlich von Membran-ähnlichen zu reinen Wasser-Bedingungen übergehen kann.
Die Konformationsübergänge wurden mit folgenden biophysikalischen Methoden untersucht:
| Methoden | Messparameter |
| Gelelektrophorese | Molekulargewicht |
| Zirkulardichroismus Spektroskopie | Sekundärstruktur |
| Analystische Ultrazentrifukgation | Größe und Form |
| Crosslinking und Massenspektroskopie | Intermolekulare Wechselwirkungen |
| Elektronenmikroskopie | Makrostruktur der Aggregate |
| Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie | Multimerisierung |
| Differenzielle Ultrazentrifugation | Löslichkeit |
| ThioflavinT Fluoreszenz | Fibrillenanteil |
Durch die Kombination der Methoden konnten folgende Aggregationsmechanismen mit rekombinant exprimiertem PrP analysiert werden.
Diagnostik von Prionkrankheiten und Morbus Parkinson
Sowohl in Prionkrankheiten als auch bei Morbus Parkinson treten Protein-Fehlfaltung und Aggregationsprozesse auf. Da in beiden Fällen ein körpereingenes Protein betroffen ist, reicht es für eine Diagnostik nicht aus, das Protein an sich zu detektieren. Es muss ein krankheitsassoziierter Faktor herangezogen werden. Wir haben den Aggregationszustand des Proteins als Biomarker ausgewählt.
Um Monomere und Aggregate des gleichen Proteins differenzieren zu können, haben wir eine Methode entwicklet, welche dies zu leisten im Stande ist. Sie basiert darauf, dass im Unterschied zu Mononmeren an Aggregate viele fluoreszenzmarkierte Sonden binden können. Durch Fluoreszenzmessungen wie Fluoresenz-Intensitäts-Distributions-Analysen (FIDA) oder Laserscanning-Mikroskopie ist es möglich im Falle von Aggregaten Fluoreszenz-Peaks zu detectieren, welche in Proben ohne Aggregate nicht auftreten und somit einzelne Aggregate quantifizieren zu können.
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