Proteine
Proteine (Eiweißstoffe) sind Bausteine des Lebens und spielen in biologischen Prozessen eine entscheidende Rolle. Ihre Bedeutung und Vielfältigkeit zeigen folgende Beispiele:
- Strukturproteine für Zellen und Gewebe (z. B. Muskelfasern, Organe)
- Enzyme (Steuerung des Stoffwechsels)
- Hormone (z. B. Insulin – Regulation des Blutzuckerspiegels)
- Antikörper zur Immunabwehr
- Transportproteine (z. B. Hämoglobin – Transport von Sauerstoff)
- Speicherproteine (z. B. Ferritin – Speicherung von Eisen)
- Rezeptoren für Biomoleküle zur Signalübertragung (z. B. in Nervenzellen)
Diese Vielfältigkeit erfordert eine koordinierte Biosynthese. Grundbausteine der Proteine sind Aminosäuren, organische Verbindungen, die (spezifisch für jedes Protein) wie Perlen aneinandergereiht sind. Die Aminosäuresequenz (Primärstruktur) eines Proteins ist genetisch in der DNA-Sequenz eines Organismus festgelegt. Strukturelle Stabilität erlangen Proteine jedoch erst durch Interaktionen nicht-benachbarter Aminosäuren und somit durch die Faltung in übergeordnete, dreidimensionale Strukturen (Tertiärstruktur). Neben intramolekularen Interaktionen (Monomer – Wechselwirkung von Aminosäuren eines Proteinmoleküls) führen intermolekulare Interaktionen (Dimer, Trimer, Multimer – Wechselwirkung von Aminosäuren von zwei, drei oder mehr Proteinmolekülen) zur Bildung komplexer Quartärstrukturen. Diese dreidimensionalen Strukturen sind spezifisch für jedes Protein eines Organismus und essentiell für dessen Funktionalität. Schon kleine Fehler können zum kompletten Funktionsverlust führen.
Die Komplexität von Proteinen machen diese zu interessanten Forschungs- und Entwicklungsobjekten, sowohl in der Grundlagenforschung als auch bei der Entwicklung und Produktion von Biotherapeutika. Dabei sind Partikelgröße, Zetapotential/Ladung, Molekulare Masse, Mikrorheologische Eigenschaften und Stabilität wichtige und essentielle Proteinparameter.
3P Instruments bietet die instrumentellen Lösungen für unterschiedliche Fragestellungen der Proteinanalytik, wie z. B.
- Strukturanalyse von Proteinen aus bekannten und unbekannten biologischen Systemen
- Vergleichende Struktur- und/oder Funktionsanalysen von Proteinen (z. B. zum Vergleich natives – rekombinantes Protein bzw. zur Selektion gewünschter rekombinanter Kandidaten)
- Struktur-Funktionsanalysen während der Prozessentwicklung (Upscaling, Produktion, Lagerung, Transport)
- Qualitätskontrolle zur Gewährleistung von chargenunabhängiger Integrität, Stabilität und Funktionalität