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Projekt
Entwicklung von Verfahren zur Herstellung der Signalfaktoren BMP-2, TGF-ß3, Smad8 L MH2 sowie neuartiger Varianten mit definierten Stabilitäten
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professorin Dr. Ursula Rinas; Professor Dr. Thomas Scheper
Fachliche Zuordnung
Biomaterialien
Förderung
Förderung von 2015 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 251503496
Das Teilprojekt 2 (TP2) beschäftigt sich mit der Entwicklung von Verfahren für die Herstellung der für die Forschergruppe essentiellen Signalfaktoren BMP-2, TGF-beta3, Smad8 L+MH2 sowie weiterer Varianten mit definierten Funktionalitäten (z.B. Fluoreszenz-Tags für das in vitro und in vivo Monitoring, Tags für eine verbesserte Bindung an die extrazelluläre Matrix). Für die Herstellung der strukturell verwandten Cystin-Knotenproteine BMP-2 und TGF-beta3 werden Expressionssysteme und Produktionsprozesse entwickelt die alternativ auf bakteriellen Expressionssystemen oder auf Säugerzellkulturen basieren. Für die Herstellung der Signal-vermittelnden Smad-Proteine werden neue, bevorzugt bakterielle Expressionssysteme und Produktionsverfahren entwickelt. Für die Reinigung der Signalfaktoren sollen neue Membranadsorber-basierte Verfahren erforscht und etabliert werden, um so eine einfache und selektive Abtrennung der Zielproteine aus den komplexen Proteingemischen zu ermöglichen. Die Verfahrensentwicklung wird zunächst die Optimierung der Herstellung und Reinigung der löslichen, unmodifizierten Wachstumsfaktoren zum Ziel haben. Darüber hinaus sollen Forschungsarbeiten durchgeführt werden, die eine gezielte Ablagerung intrazellulär wirkender, Signal-vermittelnder Smad-Proteine unter Erhalt ihrer biologischen Aktivität im amyloidartigen Gerüst bakterieller Inclusion Bodies erlauben. In dieser Form produzierte Proteine sollen hinsichtlich ihrer Eignung zur Nutzung als „Proteindepot“ für eine kontrollierbare Freisetzung in Raum- und Zeit-aufgelöster Form getestet werden. Weiterhin sollen Varianten der Signalproteine mit definierten Funktionalitäten (z.B. Fluoreszenz-Markierung, Markierung für verbesserte Matrixbindung) unter Nutzung von Punktmutationen und Fusionstags entwickelt und hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit für eine gradierte Freisetzung untersucht werden. Bei der Markierung sollen auch neue Möglichkeiten zur Visualisierung der Zytokine am Wirkort untersucht werden. Dazu sollen kleine, selektive Binder (Aptamere) getestet werden, die an die Zytokine binden. Diese sollen direkt fluoreszenzmarkiert sein oder später markiert werden. Zur Zytokinproduktion in Säugerzellen werden transiente Transfektionssysteme (an CHO oder HEK-Zellen) unter Nutzung mikrofluidischer Systeme etabliert.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
