Protein Origami – Was macht Nanobodies so stabil?

Teilnehmer der Biophysik-AG im Labor

Proteinfaltung ist ein elementarer biologischer Prozess und spielt bei zahlreichen Krankheiten eine große Rolle. Als Modellsystem für diesen Prozess verwenden wir Nanobodies, eine besondere Klasse von Antikörpern, die sich durch hohe Stabilität und einfache Handhabung auszeichnen und sich besonders für therapeutische und biotechnologische Zwecke eignen.

Nach der Herstellung und Reinigung mehrerer Nanobodies, werden wir die Stabilität ihrer 3D Struktur in Bezug auf Temperatur und Denaturanzien bestimmen. Hierzu verwenden wir verschiedene Methoden, die auf der Fluoreszenzspektroskopie basieren. Die so erhaltenen Daten können mit etablierten Bioinformatischen Methoden analysiert werden. Diese Analyse ermittelt jene Sequenzpositionen in Nanobodies, die entscheidend für ihre Stabilität sind und die gezielte Modulierung der Proteinstabilität durch Mutation ermöglichen.

Unser Ansatz liefert ein tieferes Verständnis von Nanobodies und ihrer Stabilität und ermöglicht das gezielte „Protein-Engineering“ dieser Proteinklasse. Da Nanobodies zunehmend in Biotechnologie und Therapie verwendet werden, könnte ein therapeutischer Nanobody durch unsere Ergebnisse optimiert werden, um zum Beispiel die harschen Bedingungen im menschlichen Magen nach oraler Applikation zu überstehen.

Ziele:

→     Einblicke gewinnen in die theoretischen Grundlagen

→     Herstellung und Reinigung von Proteinen

→     Biophysikalische Charakterisierung von Proteinen

→     Bioinformatische Analyse gewonnener Daten

AG-Fahrplan:

→     Treffen in 3-4 wöchigem Rhythmus am Wochenende

→     Laborarbeit und Theorie wechseln sich ab nach Bedarf

Ansprechpartner: Patrick Kunz (p.kunz@dkfz.de)