Rekonfigurierbare DNA-Nanokammern als dynamische Kompartimentsysteme

• Antragstellerin: Professorin Dr. Barbara Saccà
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 254473113

Die Berechenbarkeit der Watson-Crick-Basenpaarung in Verbindung mit der chemischen Stabilität und einfachen Verfügbarkeit synthetischer Oligonukleotide macht DNA zu einem idealen Material zur Konstruktion komplexer Strukturen. So ermöglicht DNA-Nanotechnologie aufgrund verbesserter Designstrategien und Funktionalisierungsmethoden mittlerweile eine spatiotemporale Kontrolle der Ausbildung molekularer Strukturen im Nanometerbereich. In diesem Projekt werden wir diese etablierten Methoden der strukturellen und dynamischen DNA-Nanotechnologie einsetzen, um erstmalig rekonfigurierbare Nanokammern als dynamische Kompartimente und Transportsysteme zu entwickeln. Hierzu wird das Grundgerüst der DNA-Nanokammern um mechanisch-schaltbare Strukturelemente erweitert, welche reversibel durch Zugabe eines externen Signals zwischen zwei strukturell-definierten Zuständen wechseln können. An der Innenseite der Kammern hingegen werden an ausgewählten Punkten Liganden zur spezifischen Wechselwirkung mit Proteinen als Beispieltransportgut eingebaut. Durch exogen-induzierte Rekonfiguration der räumlichen Struktur der DNA-Nanokammer lassen sich dann die Aufnahme und Abgabe des Transportgutes kontrollieren. Somit können diese rekonfigurierbaren DNA-Nanokammern sowohl als Modelle für neuartige biomimetische Kompartimente als auch als Transportsysteme dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen