Supramolekulare Tandem-Membran-Assays

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Hennig; Professor Dr. Werner Nau
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie ; Biochemie ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 467446229

Der Membrantransport organischer Moleküle spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung und Freisetzung von Medikamenten, ebenso wie bei dem Wirkmechanismus von antimikrobiellen und zell-penetrierenden Peptiden (CPPs). Es ist jedoch weiterhin eine große experimentelle Herausforderung den tatsächlichen Transport dieser Verbindungen über die Lipiddoppelschicht zu messen. Wir haben kürzlich gezeigt, dass sich in Liposomen eingeschlossene supramolekulare Reporterpaare sehr gut dazu eignen den Membrantransport organischer Moleküle und Peptide mit einer einfachen, fluoreszenzbasierten Methode zweifelsfrei nachzuweisen und wollen im Rahmen dieses Forschungsvorhabens den Nutzen und die Anwendbarkeit dieser Methode weiter etablieren.Wir werden dazu supramolekulare Reporterpaare in Liposome verschiedener Größen und Zusammensetzung einschließen und mittels absorptions- und fluoreszenzspektroskopischer Methoden den Membrantransport ausgewählter organischer Moleküle und Peptide untersuchen. Dies beinhaltet spektroskopische Charakterisierungen, zeitaufgelöste Messungen einschließlich der Stopped-Flow-Technik für schnelle Kinetiken sowie fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen an „giant unilamellar vesicles“ (GUVs).Wir werden in diesem Vorhaben diese „Supramolekularen Tandem-Membran-Assays“ weiter entwickeln und sie anwenden, um den Membrantransport von kleinen, ungelabelten Molekülen und von CPPs zu verfolgen. Insbesondere werden wir Multicolor-Methoden zur mechanistischen Untersuchung von Membrantransportprozessen etablieren, schnelle Efflux-Geschwindigkeitskonstanten messen sowie Tandem-Membran-Assays mit enzymatischen Reaktionen kombinieren, um damit neue Ansätze für die suprabiomolekulare Sensorik zu entwickeln. 

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen