Molekulares Bioengineering – Entwicklung molekularer Kraftsensoren
Kritisch für die Interpretation molekularer Kraftmessungen ist ein genaues Verständnis des Kraftsensor-Moduls. Daher haben wir unsere Biosensoren mit Hilfe von Einzelmolekül-Kraftspektroskopie kalibriert, um Faltungs–Entfaltungsübergänge, Reversibilität und Kraftsensitivität zu ermitteln. Diese Experimente zeigen, dass unsere Kraftsensor-Module extrem schnell auf mechanische Kräfte reagieren (in der Millisekunden bis sub-Millisekunden Zeitskala) und sehr schnell in den Ausgangszustand zurückkehren, wenn Kräfte wieder gesenkt werden. Die Faltungs–Entfaltungsübergänge sind Hysterese-frei, so dass jedem FRET-Wert eine mechanische Kraft zugeordnet werden kann. Es liegen derzeit vier evaluierte Biosensoren vor, die auf unterschiedliche Kraftbereiche ansprechen; für weitere Informationen bitte Anklicken: F40, FL, HP35 und HP35st. Mit Hilfe dieses molekularen Werkzeugkastens kann ein wesentlicher Teil des physiologisch relevanten Kraftbereiches entlang einzelner Moleküle in lebenden Zellen untersucht werden.

Grashoff C, Hoffman BD, Brenner MD, Zhou R, Parsons M, Yang MT, McLean MA, Sligar SG, Chen CS, Ha T, Schwartz MA. Nature. 2010 Jul 8; 466:263-266. >>
Austen K, Ringer P, Mehlich A, Chrostek-Grashoff A, Kluger C, Klingner C, Sabass B, Zent R, Rief M, Grashoff C. Nat Cell Biol. 2015 Dec; 17(12):1597-1606. [Epub 2015 Nov 2] >>
Freikamp A, Cost AL, Grashoff C. Trends Cell Biol. 2016 Nov; 26(11):838-847. [Epub 2016 Aug 17] >>
Ringer P, Weißl A, Cost AL, Freikamp A, Sabass B, Mehlich A, Tramier M, Rief M, Grashoff C. Nature Methods 2017 Nov; 14(11):1090-1096. [Epub 2017 Sep 18] >>