Rationale Entwicklung von Peptid-Oberflächen-Interaktionen
Die rationale Entwicklung technisch nutzbarer Sets funktionaler Biomoleküle und die Entwicklung transferierbarer Struktur-Eigenschaftsmodelle sind wichtige langfristige Ziele der Forschung in der Biotechnologie. Während in vielen Branchen, z.B. der Automobilindustrie und der Entwicklung elektronischer Komponenten, neue Produkte fast vollständig mit Hilfe von Modellierung und Simulation entwickelt werden, stehen diese Ansätze für Probleme der Biotechnologie noch am Anfang einer Entwicklung, die mittelfristig effizientere Biomoleküle und langfristig enorme Einsparungen im Entwicklungsprozess verspricht. In diesen Vorhaben arbeiten die Arbeitsgruppe und Mitarbeiter des KIT – Campus Nord aus sehr unterschiedlichen Fachrichtungen (Chemie/Biotechnologie/theoretische Physik) zusammen, um ein neues Werkzeug zur rechnergestützten Entwicklung und Optimierung hochaffiner, funktionaler Peptide (Affinitäts-Tags) zu entwickeln, die direkt an günstige nicht funktionalisierte Materialoberflächen der Biotechnologie binden. Der Fokus liegt hier auf Trägermaterialien des Downstream-Processings (Magnetit, Chromatographiematerialien), wobei das Werkzeug auch auf andere Oberflächen übertragen werden kann. Es wird eine iterative Strategie entwickelt in der physikalische Modelle für die Wechselwirkungen durch Feedback aus experimentellen Untersuchungen ergänzt werden, um spezifische experimentelle Parameter der entwickelten Peptide zu optimieren.
Das Forschungsvorhaben wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. (Basistechnologien Forschertandem: Rationale Entwicklung von Peptid-Oberflächen-Interaktionen).