<> "The repository administrator has not yet configured an RDF license."^^ . <> . . "Entwicklung biofunktionalisierter Nanostrukturen an Grenzflächen zur Untersuchung der Kinetik des molekularen Motorproteins Eg5"^^ . "Motorproteine transportieren Makromoleküle oder Molekülverbände durch Umwandlung von chemischer in mechanische Energie. Homotetramere Motorproteine der Kinesin-5-Familie sind essentiell an der Bildung des Spindelapparats während der Mitose beteiligt. Ihre Fähigkeit, Mikrotubuli zu vernetzen, erschwerte bislang gängige Untersuchungsmethoden. In dieser Arbeit wurde erstmals das Motorprotein Eg5 durch seine systematische Dichtevariation auf Oberflächen untersucht. Möglich wurde dies durch die Entwicklung eines neuen Verfahrens auf der Basis nanostrukturierter und biofunktionalisierter Grenzflächen. Finales Ziel dieser Arbeit war es, eine kontrollierte Anbindung des Motorproteins Eg5 auf einer biokompatiblen Oberfläche zu ermöglichen, um sein biologisches Verhalten quantitativ zu untersuchen. Für eine kontrollierte Anbindung der Biomoleküle auf einer Oberfläche mussten sowohl proteinadhäsive wie auch proteinresistente Bereiche mit hoher Symmetrie generiert werden. Erstere wurden mittels quasi-hexagonaler Goldnanostrukturen auf Glas und letztere durch Funktionalisierung der noch freien Glasoberfläche mit Polyethylenglykol (PEG) erzeugt. Diese PEG-Schicht sollte zum einen gute proteinresistente Eigenschaften vorweisen und zum anderen möglichst dünn sein, um eine Biofunktionalisierung der Goldnanopartikel zu gewährleisten. Die Goldpartikeldurchmesser (5-7 nm) wurden der Größe einer Motordomäne des Proteins angepasst. Dadurch wurde die Wahrscheinlichkeit einer Mehrfachbelegung eines Goldpunktes mit Eg5 minimiert. Zentrale Frage zur Entwicklung geeigneter Oberflächen war die Generierung proteinresistenter Filme. Hierfür wurden unterschiedliche PEG-Funktionalisierungen durchgeführt und ihre Schichtzusammensetzung und –dicke untersucht. Dabei zeigten sich deutliche Vorteile einer Funktionalisierung mittels PEG-Alkoxysilylderivaten im Gegensatz zur Kopplung von PEG an aktivierte Oberflächen zur Herstellung dünner Filme (< 2.5 nm). Im Hinblick auf die Proteinresistenz der erzeugten PEG-Schichten konnte zudem gezeigt werden, dass besonders im Falle dünner Filme Packungsdichten wie auch Präparationsmethoden maßgeblichen Einfluss auf ihre zellabstoßenden Eigenschaften haben. Zudem wurde anhand von Zelladhäsionsexperimenten verdeutlicht, dass mit zunehmender Schichtdicke des PEGs größere Abschirmung eingebetteter Goldnanostrukturen erfolgte. Im Mittelpunkt der Anwendung stand die Fragestellung, ob und in welcher Form die Partikeldichte das Verhalten des Motorproteins beeinflusst. Hierfür wurde Eg5 auf Goldnanostrukturen mit unterschiedlichen Partikelabständen (45, 58, 73, 90, 110 nm) eingebettet in eine PEG-Matrix immobilisiert. Es konnte gezeigt werden, dass die Eg5-Anbindung zum einen spezifisch auf diesen Partikeln erfolgt und zum anderen die Menge des immobilisierten Proteins in direktem Zusammenhang mit der vorgegebenen Partikeldichte steht. Die ermittelten Gleitgeschwindigkeiten von Mikrotubuli, welche aktiv durch Eg5 unter ATP-Verbrauch transportiert wurden, stiegen mit zunehmender Motorkonzentration auf der Oberfläche. Weiterhin konnte bei geringen Goldpunktdichten (110 nm Abstände) eine Zunahme der Gleitgeschwindigkeit mit wachsender Länge der Mikrotubuli beobachtet werden. Dieses Verhalten steht im Einklang mit der Dichteabhängigkeit der Nanopartikel: Je mehr Eg5 am Transport der Mikrotubuli beteiligt sind, umso schneller werden sie, bis eine Sättigung erreicht ist. Diese Erkenntnis lässt vermuten, dass es sich bei Eg5 um ein nicht prozessives Motorprotein handelt, d. h. nach jedem getätigten Schritt auf dem Filament löst es sich ab. Weitere Geschwindigkeitserhöhungen konnten durch Anheben der Salzkonzentration in den verwendeten Puffern erzielt werden, wobei die Abhängigkeit der Geschwindigkeit von der Eg5-Oberflächenkonzentration gewahrt wurde. Diese Studie verknüpft anorganische Oberflächen mit organischen Beschichtungen zur Untersuchung biologischer Systeme mittels physikalischer Methoden. Sie eröffnet durch diese Symbiose der Naturwissenschaften neue Möglichkeiten in der Erforschung von Motorproteinen. Ebenso ist die Erweiterung auf andere molekulare Biosysteme wie DNA oder Enzyme denkbar."^^ . "2005" . . . . . . . . "Jacques"^^ . "Blümmel"^^ . "Jacques Blümmel"^^ . . . . . . "Entwicklung biofunktionalisierter Nanostrukturen an Grenzflächen zur Untersuchung der Kinetik des molekularen Motorproteins Eg5 (PDF)"^^ . . . "Bluemmel_Dissertation.pdf"^^ . . . "Entwicklung biofunktionalisierter Nanostrukturen an Grenzflächen zur Untersuchung der Kinetik des molekularen Motorproteins Eg5 (Other)"^^ . . . . . . "indexcodes.txt"^^ . . . "Entwicklung biofunktionalisierter Nanostrukturen an Grenzflächen zur Untersuchung der Kinetik des molekularen Motorproteins Eg5 (Other)"^^ . . . . . . "lightbox.jpg"^^ . . . "Entwicklung biofunktionalisierter Nanostrukturen an Grenzflächen zur Untersuchung der Kinetik des molekularen Motorproteins Eg5 (Other)"^^ . . . . . . "preview.jpg"^^ . . . "Entwicklung biofunktionalisierter Nanostrukturen an Grenzflächen zur Untersuchung der Kinetik des molekularen Motorproteins Eg5 (Other)"^^ . . . . . . "medium.jpg"^^ . . . "Entwicklung biofunktionalisierter Nanostrukturen an Grenzflächen zur Untersuchung der Kinetik des molekularen Motorproteins Eg5 (Other)"^^ . . . . . . "small.jpg"^^ . . "HTML Summary of #5959 \n\nEntwicklung biofunktionalisierter Nanostrukturen an Grenzflächen zur Untersuchung der Kinetik des molekularen Motorproteins Eg5\n\n" . "text/html" . . . "540 Chemie"@de . "540 Chemistry and allied sciences"@en . .