Protein-basierte Biomaterialien

Forisome - Multitalente für die Biotechnologie

 

Forisome sind einzigartige, strukturelle Multiproteinkomplexe, die im Phloem von Leguminosen vorkommen. Bei Verletzung des Gewebes verändern sie ihre Form: Die ursprünglich lange, dünne Spindel verdickt und verkürzt sich zu einem Pfropfen. Diese Reaktion wird durch Calciumionen induziert und ist ATP-unabhängig und reversible. In der Natur dient dies dem millisekundenschnellen Wundverschluss und verhindert den Verlust des nährstoffreichen Phloemsafts.
Mithilfe moderner molekularbiologischer Methoden klärten wir den Aufbau und das Reaktionsprinzip der Mechanoproteine auf. Es gelang uns wissensbasiert große Mengen funktionaler, artifizieller Forisome herzustellen und zeigten deren Eignung als intelligente Biomaterialien.
Die Fusion von Forisomen mit Enzymen sogenannte »Forizyme« ermöglicht die schrittweise Herstellung und Immobilisierung von Einzel- und Multienzymkomplexen, deren spezielle Modifikation eine präzise Funktionalisierung in Mikrokanälen von Lab-on-a-Chip-Systemen erlaubt. Die Kombination ihrer katalytischen und Stimulus-abhängigen Aktivität eröffnet neue attraktive Anwendungsfelder in der Biosensorik und Mikrofluidik.