Untersuchung der Dynamik und Struktur von Zuckerglas und ihrer Wechselwirkung mit Proteinen und Arzneistoffen
Biophysics
Final Report Abstract
Zusammenfassend sollen hier vor allem die Ergebnisse der PFG-Experimente dargestellt werden. Mit diesen Experimenten wurden die hydrodynamischen Radien von Lysozym in Pufferlösung sowie im ternären System Protein-Kohlenhydrat-Wasser in Abhängigkeit der Konzentrationen von Protein und Zucker sowie des pH-Wertes untersucht. Als Kohlenhydrate wurde die im Fokus der Untersuchungen stehende Trehalose sowie als Vergleich Saccharose gewählt. Die hauptsächlichen Ergebnisse der Untersuchungen sind: 1. Es gibt keine Indikationen für eine direkte Bindung der Kohlenhydrate an die Proteine. 2. Die Messmethode kann Proteinaggregation feststellen (z.B. bei hohen Proteinkonzentrationen und großen pH-Werten). Die folgenden Experimente wurden so angelegt, dass dies vermieden wurde. 3. Die hydrodynamischen Radien der Proteine RhProt steigen bei Zusatz von Kohlenhydratmolekülen, was der Bildung eine „Kohlenhydratschale“ um die Hydratationsschicht der Proteins entspricht. 4. Trehalose und Saccharose unterscheiden sich nicht in der Dicke dieser Schicht, die ungefähr ein Kohlenhydratmolekül beträgt. 5. Trehalose und Saccharose unterscheiden sich aber sehr wohl in den Konzentrationen, bei denen die Bildung dieser Schicht einsetzt: dies geschieht bei Trehalose bei wesentlich geringeren Konzentration, was hinsichtlich der kryoprotektiven Eigenschaften ein Vorteil darstellt. 6. Weiterhin wird diese Schicht bei Trehalose über einen breiteren Bereich von pH.-Werten gebildet, was ebenfalls ein Vorteil ist. Ziel weiterer Experimente sollte sein, diese Ergebnisse zu sichern und auszuweiten sowie die molekularen Mechanismen, die den Unterschied zwischen Trehalose und Saccharose bewirken, zu verstehen.
Publications
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