Forschung zur Arzneimittelentwicklung, die auf die frühen Prozesse der Bildung biomolekularer Kondensate abzielt
Erforschung dynamischer Flüssig-Flüssig-Phasentrennungsprozesse (LLPS) durch Beobachtung der Bildung und Größenverteilung von Proteinen im Laufe der Zeit.
Herausforderung
Verzerrungen von biomolekularen Kondensaten sind Kennzeichen einer Vielzahl von altersbedingten Krankheiten, wie Krebs und neurodegenerativen Erkrankungen. Prof. Tobias Madl untersucht die (Dys-)Regulation und mögliche medikamentöse Eingriffe in die frühen Prozesse der Kondensatbildung. Er nutzte BRAVE B-Curious, um die Größe und Dynamik von biomolekularen Kondensaten zu untersuchen.
Ausgangslage
- Andere Methoden ermöglichten keine Live-/zeitaufgelösten Messungen, um die Veränderungen von molekularen Kondensaten und die Partikelgrößenverteilung in Echtzeit zu überwachen.
- Es stehen nur geringe Probenmengen zur Verfügung (es handelt sich um Patientenproben); um Ergebnisse zu erzielen, sind hohe Protein- und RNA-Konzentrationen erforderlich.
- Die Partikelgröße ist sehr klein; der Größenverteilungsbereich ist breit.
- Die Mikroskopie kann die Bildungsprozesse in den frühen Stadien, in denen sich Kondensate zu bilden beginnen und Proteine mit RNA zu interagieren beginnen, nicht auflösen.
Eckpunkte
Prof. Madl führte zeitaufgelöste Messungen an verschiedenen Konzentrationen von Proteinen und RNA durch. Die Messergebnisse zeigten deutlich die Kinetik der LLPS-Prozesse und ermöglichten einen Vergleich der Partikelbildung bei unterschiedlichen RNA-Konzentrationen.
Vorteile von OF2i®
- Visualisierung der Bildung und Größenverteilung von Proteinen im Zeitverlauf in einer nahtlosen und vollständigen Messung.
- Ergebnisse mit Einzelpartikelempfindlichkeit, selbst für Kondensatpartikel im Größenbereich von 10 nm bis 2000 nm.
- Messungen an Proben mit geringem Volumen von 80 µl bis 100 µl und in Konzentrationen, die für die Arzneimittelentwicklung relevant sind.
Konfiguration:
BRAVE B-Curious für Partikelgrößenbestimmung, Fluid-Automatisierungsmodul, Kontroll- und Evaluierungsmodule & Software
Der in diesem Fall verwendete Analyseaufbau
BRAVE B-Curious bestimmt die Partikelgrößenverteilungen von polydispersen Systemen mit Einzelpartikelgenauigkeit.
Liefert automatisierte, kontinuierliche und zeitaufgelöste Ergebnisse.
Erkennt extrem niedrige Partikelkonzentrationen sowie große Partikeltails, LPC, Anomalien und Ausreißer.
Ist die erforderliche Basisstation für alle anderen Module (außer BRAVE B-Phat Standalone).
