Bioanalytik

Wechselwirkungen zwischen Biomolekülen spielen eine entscheidende Rolle bei verschiedenen zellulären Prozessen. Diese Wechselwirkungen können Protein-Protein-, DNA-Protein-, Lipid-Protein- oder Protein-Kleinmolekül-Interaktionen umfassen. Um die Funktion von Proteinen, Nukleinsäuren, Lipiden und anderen Molekülen in einem biologischen System zu verstehen, ist es entscheidend, ihre Interaktionspartner zu identifizieren und die Wechselwirkungen zu charakterisieren. Dafür sind Kenntnisse über Affinität, Stöchiometrie und thermodynamische Eigenschaften erforderlich.

ITC-Messungen ermöglichen die Bestimmung von Parametern wie Bindungsaffinität (KD), Stöchiometrie, Enthalpie (ΔH) und Entropie (ΔS). Diese thermodynamischen Parameter liefern wertvolle Einblicke in die Komplexbildung und Konformationsänderungen, die beim Binden auftreten können.

Die Serviceeinheit Bioanalytik stellt das PEAQ-ITC-Mikrokalorimeter (Malvern) zur Verfügung.

Bewegliche Teilchen reagieren unterschiedlich auf Temperaturgradienten, dieses Phänomen wird Thermophorese genannt. Die Serviceeinheit Bioanalytik ist mit einem Monolith NT.115 (NanoTemper) ausgestattet, um microscale Thermophorese-Messungen durchzuführen. Dabei wird die Bewegung fluoreszenzmarkierter Moleküle in Reaktion auf Temperaturänderungen erfasst.

Diese Technik ermöglicht die Bestimmung von Affinitäten zwischen fluoreszenzmarkierten Molekülen, wie Proteinen oder DNA, und unmarkierten Bindungspartnern in nahezu jedem Puffer oder komplexen Lösungen, bei minimalem Probenverbrauch. Wir bieten Schulungen am Gerät und Unterstützung bei der Datenauswertung an.

Verbrauchsmaterialien wie Kapillaren oder Markierungskits müssen von den Nutzern direkt im NanoTemper-Onlineshop erworben werden.

nanodifferential scanning fluorimetry (nanoDSF)

Das Prometheus NT.48 von NanoTemper ermöglicht eine markierungsfreie Analyse der Proteinstabilität. Bei der nanoDSF werden Veränderungen der intrinsischen Tryptophan-Fluoreszenz von Proteinen während kontrollierter Erhitzung überwacht. Dadurch erhält man präzise Informationen zur thermischen Stabilität und zu Entfaltungsübergängen. Die Methode erfordert nur geringe Probenmengen und benötigt keine speziellen Küvetten oder Farbstoffe, wodurch nanoDSF Messungen eine schnelle und effiziente Methode zur Qualitätsbewertung von Proteinen macht.

Nutzer müssen die entsprechenden Kapillaren selbst über den NanoTemper-Onlineshop beschaffen.

Biomolekulare Wechselwirkungen werden oft durch ihre Kinetik und Affinität definiert, die entscheidende Einblicke in molekulare Regulationsmechanismen liefern. Die SPR-Technologie ermöglicht die markierungsfreie Analyse solcher Interaktionen.

Mit dem Biacore T200 (Cytiva) können Parameter wie Assoziations- und Dissoziationsraten (kon und koff), Affinität (KD) sowie Bindungsspezifität bestimmt werden. Dies ist besonders wertvoll für die Untersuchung schwacher oder kurzlebiger Interaktionen.

SPR-Messungen am Biacore T200 werden im Rahmen von Kooperationen oder als Full-Service durchgeführt.

Das Verständnis von Zusammensetzung, Oligomerisierungszustand und Bindungsverhalten von Biomolekülen ist entscheidend für die Funktionsaufklärung. Die Massenphotometrie ist eine leistungsfähige, markierungsfreie Technik, die die präzise Bestimmung einzelner Molekülmassen in Lösung erlaubt.

Diese Methode ermöglicht quantitative Einzelmolekülanalysen von Proteinen, Nukleinsäuren und deren Komplexen. Zudem ist sie geeignet zur Beurteilung von Probenheterogenität, Stöchiometrie und Komplexbildungsprozessen.

Die Serviceeinheit Bioanalytik stellt das TwoMP (Refeyn) dafür zur Verfügung, mit dem sich durch Detektion der Lichtstreusignale einzelner Moleküle deren Masse präzise bestimmen lässt. Innerhalb weniger Minuten und mit nur minimalen Probenvolumina bei niedrigen Konzentrationen misst das Gerät die Massenverteilung von Biomolekülen und quantifiziert die relative Häufigkeit verschiedener Spezies.

Diese Eigenschaften machen die Mass Photometry zu einem idealen Werkzeug, um Probenreinheit, Oligomerzustände und molekulare Interaktionen mit hoher Empfindlichkeit und minimalem Vorbereitungsaufwand zu evaluieren.

Die Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) misst die Konzentration von Atomen im Gaszustand über ihre Lichtabsorption. Dazu müssen Proben in einer Flamme oder einem Graphitrohr verdampft werden.

Wir verfügen über Lampen für folgende Elemente:

· Na/Li/K

· Multielement-Lampe: Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni

· Cs

Wir bieten Schulungen am Gerät Varian240 an und unterstützen bei der Datenauswertung. Die Nutzung ist kostenpflichtig (inkl. Verbrauchsmaterialien und Wartungspauschale).

Das FluoroMax3-Spektrometer ermöglicht empfindliche Fluoreszenzmessungen zur Untersuchung von Protein-Konformationsänderungen, z. B. durch Ligandenbindung.

Da die Fluoreszenz überwiegend von Tryptophanresten stammt, bietet die Methode eine markierungsfreie Möglichkeit zur Analyse. Allerdings können Mehrfachtryptophane, Quenching oder Energietransfereffekte die Auswertung erschweren. Zudem sind Quarzküvetten und größere Probenmengen erforderlich.

Wir bieten Schulungen am FluoroMax3 und Unterstützung bei der Datenauswertung.