Herstellung nanostrukturierter lichtschaltbarer Elemente durch Nucleinsäure-Hybridisierung und deren Charakterisierung durch Einzelmolekülspektroskopie

• Antragsteller: Professor Dr. Christoph Bräuchle
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5278326

• Erstellungsjahr: 2008

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Nanostrukturierte Molekülverbände aus chromophoren Komponenten wurden synthetisiert und ihre genaue räumliche Lokalisation zueinander durch Nucelinsäurehybridisierung erzielt. Als chromophopre Komponenten wurden einerseits fluoreszierende und/oder lichtschaltbare Proteine und andererseits organische Fluoreszenzfarbstoffe verwandt. Die so strukturierten Molekülverbände wurden auf ihre Funktionsfähigkeit als optische Nanostrukturen getestet. Dazu wurden insbesondere die Energietransfereigenschaften (FRET) sowie in Kombination damit lichtschaltbare Eigenschaften venwandt. Die Charakterisierung der optischen Nanostrukturen geschah auf Einzelmolekülbasis mit zum Teil neu entwickelten hochsensitiven Einzelmolkülfluoreszenztechniken.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Synthesis of fluorescent oligonucleotide—EYFP conjugate: Towards supramolecular construction of semisynthetic biomolecular antennae. Org Biomol Chem, 2 (2004), 2203
  Kukolka F., Niemeyer C. M.
  
• Enhancing the Sensitivity of Fluorescence Correlation Spectroscopy by Using Time-Correlated Single Photon Counting. Current Pharmaceutical Biotechnology 6 (2005), 405
  Lamb D.C., Müller B.K., Bräuchle C.
  
• Pulsed Interleaved Excitation. Biophys. J. 89 (2005), 3508
  Müller B.K., Zlaychikov E., Bräuchle C., Lamb D.C.
  
• Rapid synthesis of DNA-cysteine conjugates for expressed protein ligation. Biochemical and Biophysical Research Communications 335 (2005), 943
  Lovrinovic M., Niemeyer C.M.
  
• Synthesis of covalent DNA-protein conjugates by expressed protein ligation. Molecular BioSystems 1 (2005), 64
  Lovrinovic M., Spengler M., Deutsch C., Niemeyer C.M.
  
• A Single Molecule Förster Resonance Energy Transfer Analysis of Fluorescent DNA-Protein Conjugates for Nanobiotechnology. Small 2(8-9)(2006). 1083
  Kukolka F., Müller B.K., Paternoster S., Arndt A., Niemeyer C.M., Bräuchle C., Lamb D.C.
  
• Reversible Binding of Fluorescent Proteins at DNA-Gold Nanoparticles. Angew. Chem. Int. Ed. 45 (2006). 6827
  Hazarika P., Kukolka F., Niemeyer C.M.
  
• PIE: Eine multidimensionale Fluoreszenzmethode. BioSpektrum 2/2008, 166
  Lamb D.C., Müller B.K., Bräuchle C.
  
• Single-Molecule Investigations of a Photoswitchable Nanodevice, Small
  Heiss G., Lapiene V., Kukolka F., Niemeyer C.M., Bräuchle C , Lamb D.C.