Strukturuntersuchungen von massen- und mobilitätsselektierten Amyloid-β-Oligomeren mittels kryogener Messenger-Tagging-Infrarotspektroskopie

• Antragsteller: Professor Dr. Kevin Pagel
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie ; Biophysik
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 567558930

Dieses Projekt zielt darauf ab, eine innovative Methode zur Erkennung und Charakterisierung von neurotoxischen Amyloid-Beta (Aβ)-Oligomeren zu entwickeln, die beim Verlauf der Alzheimer-Krankheit (AK) eine wichtige Rolle spielen. Diese kleinen, instabilen Proteinaggregate sind aufgrund ihrer geringen Häufigkeit und strukturellen Vielfalt schwer zu untersuchen. Aktuelle Analysemethoden sind begrenzt in ihrer Fähigkeit, detaillierte Strukturinformationen zu erfassen. Um diese Hürden zu überwinden, wird für das Projekt ein modifiziertes Ionenmobilitäts-Massenspektrometer (IM-MS) mit integrierter Option für kryogene Messenger-Tagging-Infrarotspektroskopie (IR) verwendet werden. Dieses hochauflösende Instrument wird dabei die Strukturanalyse individueller Aβ-Oligomer-Zustände ermöglichen, ohne dass Marker oder chemische Modifikationen erforderlich sind. Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung und Verfeinerung dieser Technologie, um das komplexe Verhalten und die strukturellen Übergänge von Aβ-Oligomeren zu erfassen. Diese Methode wird angewendet, um die strukturelle Dynamik von Wildtyp-Aβ und modifizierten Varianten zu analysieren und deren Strukturveränderungen während der Aggregation zu verfolgen. Darüber hinaus wird die Studie die Auswirkungen biologisch relevanter Bedingungen - wie membranähnlicher Umgebungen und der Anwesenheit von Metallionen - auf die Stabilität und Struktur von Aβ-Oligomeren untersuchen. Durch die Untersuchung dieser Faktoren will das Projekt aufdecken, wie verschiedene oligomere Zustände und Versuchsbedingungen die Aggregationswege und potenzielle Toxizität der Aβ-Spezies beeinflussen. Diese Forschung verspricht neue Einblicke in die strukturelle Bildung, Dynamik und Interaktionen von Aβ-Oligomeren. Die Ergebnisse könnten unser Verständnis von Mechanismen der AK erheblich verbessern, eine Grundlage für gezielte Interventionen gegen spezifische toxische Aβ-Formen schaffen und letztendlich die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit unterstützen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Nicklas Österlund, Ph.D.