Peptidsynthese

Kleine Eiweißstoffe sind der Schlüssel zu unzähligen biologischen Funktionen. Einige Peptide wirken als Hormone, andere als Entzündungshemmer oder –förderer. Wieder andere Peptide wirken antibakteriell oder antiviral. Diese große Gruppe an kleinen Eiweißmolekülen ist ein vielversprechendes Werkzeug für Infektionsforscher, und die Serviceeinheit Peptidsynthese stellt solche Moleküle synthetisch her. Auf Trägermaterialien fixiert, setzen unsere Forscher sie in Screening-Verfahren ein.

Unsere Forschung

Die Wissenschaftler dieser Serviceeinheit stellen synthetische Peptide in löslicher Form her und immobilisieren sie in Form von Arrays für viele verschiedene HZI-Projekte und externe Kooperationen.

Für die Synthese, Charakterisierung und Reinigung der Produkte setzen unsere Wissenschaftler moderne Spezialgeräte ein. Zudem erweitern und aktualisieren sie die Methoden der Peptidsynthese in unterschiedlichen Forschungsprojekten.

Zur Verfügung stehen in der Serviceeinheit: 

  • neue Methoden für die Erzeugung von Peptid-Arrays (u.a. die SPOT- und die SC2-Methode),
  • Methoden für die Herstellung von phosphorylierten Peptiden,
  • neue biokompatible Syntheseträger,
  • neue, selektiv spaltbare Peptidlinker,
  • Verfahren für die Erzeugung von verzweigten Peptiden,
  • Methoden für die Erzeugung von Bibliotheken aus linearen und zyklischen Peptiden und
  • Methoden für die Verwendung von löslichen und immobilisierten Peptiden in biologischen Assays.
Robotic Liquid Handling System

Microarrays

Besondere Aufmerksamkeit gilt den so genannten Microarrays. Microarrays sind Mikroskop-Objektträger, auf deren Oberfläche in kleinen Punkten, den so genannten „spots“, unterschiedliche potenzielle Wirkstoffkandidaten angeheftet werden. Bis zu 10.000 Verbindungen finden auf so einem Objektträger Platz.

Bei der Herstellung dieser Microarrays werden die zu testenden Substanzen auf den Objektträger aufgedruckt. Die Mikroarrays werden dann mit den biologischen Proben wie Zellextrakten oder Blutseren behandelt. Die Punkte, auf denen eine Substanz mit Komponenten der zu untersuchenden Proben interagiert, können dann leicht aufgespürt werden.

Diese Methoden werden von der Abteilung intensiv weiter entwickelt und erprobt. Pro Jahr werden ca. 15.000 Peptide und Peptidgemische hergestellt und beispielsweise für Untersuchen von Protein-Protein Interaktionen - einschließlich immunologischer Epitopkartierung und Enzym-Substrat Affinitäten - eingesetzt.

Synthese löslicher Peptide

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Synthese löslicher Peptide. Inzwischen wurden von unseren Mitarbeitern über 3.500 lösliche Peptide mit Längen von zwei bis über fünfzig Aminosäuren hergestellt. Lösliche Peptide werden standardmäßig durch HPLC und Massenspektrometrie charakterisiert – in besonderen Fällen auch zusätzlich durch Aminosäureanalyse, Proteinsequenzierung, spezielle massenspektrometrische Methoden und Kernresonanzspektroskopie.


Die Produkte werden durch präparative HPLC gereinigt, und für spezielle Anwendungen bietet die Serviceeinheit Peptidmodifikationen an, wie Fluoreszenz-Markierung, Phosphorylierung, Biotinylierung, Fettsäurekonjugation, PEGylierung, Verzweigungen und Zyklisierungen.