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Das Mikroskop für Proteinstrukturen, PI Nr. 108/2021

Das Mikroskop für Proteinstrukturen, PI Nr. 108/2021
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Das Mikroskop für Proteinstrukturen

Konstanzer Forschungsverbund arbeitet an der Weiterentwicklung der Spin-basierten Quanten-Lichtmikroskopie für die Strukturaufklärung von Proteinen in der lebenden Zelle – Förderung in Höhe von 1,3 Millionen Euro für die Anschaffung des High-Tech-Mikroskops an der Universität Konstanz

Eine neue High-Tech-Methode der Mikroskopie ist aussichtsreich, um Schlüsselvorgänge des Lebens auf molekularer Ebene aufzuklären: Die sogenannte Spin-basierte Quanten-Lichtmikroskopie (SQLM) kombiniert bestehende Analyseverfahren und könnte es dadurch ermöglichen, ein komplexeres Bild von den biologischen Mechanismen von Proteinen in der lebenden Zelle zu gewinnen. Ein Forschungsverbund an der Universität Konstanz wird nun von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 1,3 Millionen Euro dabei unterstützt, die SQLM im Bereich der Strukturbiologie und Biophysik in die Anwendung zu bringen. Die DFG stellt den Förderbetrag zur Anschaffung des High-Tech-Mikroskops in Konstanz zur Verfügung. Die Technologie bildet die Grundlage für angehende Spitzenforschungsprojekte im Bereich der Lebenswissenschaften.

Wer die Geheimnisse des Lebens entschlüsseln will, muss sehr genau hinschauen. Zum Beispiel bei Proteinen: Sie sind Grundbausteine des Lebens, doch ihre Struktur und ihr Zusammenspiel mit den weiteren Bausteinen des Körpers sind mit dem bloßen Auge nicht erkennbar. In der Praxis findet ihre Untersuchung typischerweise im Reagenzglas (in vitro) statt, mit Hilfe von fortgeschrittenen Analysetechniken. An der Universität Konstanz kommen hierfür unter anderem die Magnetische Resonanzspektroskopie sowie hochentwickelte Lichtmikroskopie zum Einsatz. Beide Verfahren haben ihre Stärken und ihre spezifischen Anwendungsgebiete – doch beide zeigen jeweils nur einen Teil des Gesamtbilds.

„In der Spin-basierten Quanten-Lichtmikroskopie wollen wir nun beide Verfahren miteinander kombinieren“, schildert Prof. Dr. Malte Drescher, Sprecher des Forschungsverbunds und Prorektor für Forschung an der Universität Konstanz. Das neue Verfahren vereint zwei bislang getrennte Perspektiven auf denselben Gegenstand und liefert damit ein umfassenderes Gesamtbild der untersuchten Prozesse.

Die Anwendung von SQLM auf mikrobiologische Strukturen ist neu: „Unser langfristiges Ziel ist, mittels der SQLM sowohl die Struktur von Proteinen als auch deren Positionierung, Dynamik und Interaktionen gleichzeitig beobachten zu können – und das in der lebenden Zelle und bei Raumtemperatur, was bislang in dieser Form nicht möglich war“, schildert Malte Drescher. Der Chemiker und Experte für die Spektroskopie komplexer Systeme ist sich sicher: „Als ‚Mikroskop für Proteinstrukturen‘ hat die Spin-basierte Quanten-Lichtmikroskopie das Potenzial, unser Verständnis der Proteostase und der zellulären Adaption weit über den heutigen Forschungsstand hinaus voranzutreiben.“

Wie das Verfahren funktioniert und welches Kompetenzzentrum im Rahmen des Projekts entstehen wird, erfahren Sie im Online-Magazin campus.kn: https://www.campus.uni-konstanz.de/wissenschaft/das-mikroskop-fuer-proteinstrukturen

Faktenübersicht:

  • Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt den Forschungsverbund „Spin-based Quantum Light Microscopy (SQLM) in Chemical Biology“ an der Universität Konstanz.
  • Förderhöhe: 1,3 Millionen Euro für die Anschaffung des SQLM-Mikroskops
  • Sprecher: Prof. Dr. Malte Drescher, Professor für Physikalische Chemie (Spektroskopie komplexer Systeme) sowie Prorektor für Forschung an der Universität Konstanz
  • Forschungsverbund der Universität Konstanz unter Beteiligung der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Fedor Jelezko, Universität Ulm
  • Geplante Einrichtung einer neuen Core Facility SQLM an der Universität Konstanz
Kontakt:
Universität Konstanz
Kommunikation und Marketing
Telefon: + 49 7531 88-3603
E-Mail: kum@uni-konstanz.de

- uni.kn

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