Artificially Gated Pores by Derivatization of a-Hemolsin with Stimulus-Responsive Polymers

Erwin-Schrödinger-Stipendium J 1729Kuenstliche MembranporenStefan HOWORKA06.03.2000 Ziel des Projektes ist die Konstruktion von künstlichen Membranporen, die sich in Antwort auf chemische und physikafische Reize öffnen und schließen. Für die projektierten Studien wird ein bereits bekanntes Membranprotein, das a-Hemolysin von humanpathogenen Staphylococcus aureus durch Genetic Engineering und chemische Modifikation. maßgeschneidert verändert. Die veränderten Membranporen werden sich in Antwort auf physikatische (Temperatur) und chemische Stimuli (DNA, Metallionen, pH-Wert) öffnen und dadurch den Transport von wasserlösliche Motelkülen durch die Pore beeinflußen. In. den bisherigen Studien wurden genetische Varistaten von a-Haemolysin hergestellt und diese mit dem Modollpolymer PEG gezielt, veraendert. Membranporen, die mit nur einem Polymer veraendert wurden, erlaubten die experimentell schwierig zugaengliche Dynamik von einzelnen Polymerlemolekuelen besser zu untersuchen. Veraenderte Membranporen sollen auch helfen die Funktionsweise des Öffnungs- und Schließmechanismus dieser.Membranproteine zu verstehen. Zudem haben die daraus resultierenden künstlichen Membranporen eine hohe biotechnologische Bedeutung. Als "molekulare Schalter" eigenen sie sich für die Herstellung. von Biosensoren, die geringste Konzentrationen an toxischen Substanzen nachweisen können.. Aufgrund der Regulierbarkeit des Öffnens und Schließens, lassen sich die künstlichen Membranporen auch als Vehikel für den zielgerichteten Transport von Medikamenten bei Mensch und Tier sowie für die kontrollierte Tötung von kranken menschlichen Zellen einsetzen.