FRET-Mikroskopie spürt Botenstoffe in Bakterien auf

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Die ablaufende enzymatische Produktion des Botenstoffes kann somit während verschiedener Zeitpunkte in Echtzeit verfolgt werden. Abbildung 4 veranschaulicht Enzymkinetiken im 384-Well-Format, welche unter Verwendung von 50 nM-Biosensor in einem Probenvolumen von 5 µl aufgezeichnet wurden. Mit dieser Hochdurchsatz-Methode erhoffen sich Infektionsforscher neuartige Wirkstoffe zu finden, welche die Synthese von c-di-GMP in den Bakterien blockiert. Denn ohne diesen Botenstoff bilden bakterielle Krankheitserreger keine Biofilme. Damit wäre ein wichtiger Verteidigungs-Mechanismus ausgeschaltet und herkömmliche Antibiotika könnten effektiver eingesetzt werden.

Neben c-di-GMP, existieren bisher für viele andere zelluläre Botenstoffe keine geeigneten Nachweisverfahren. Vor allem für kleine biologische Moleküle lassen sich wegen ihrer geringen Antigenizität oft keine brauchbaren Antikörper herstellen. Folglich bringen ELISA-basierte Nachweismethoden dann nicht den gewünschten Erfolg. In diese Lücke könnten in Zukunft FRET-basierte Biosensoren springen, denn oft sind zelleigene Rezeptorproteine bekannt, welche den Signalstoff mit hoher Affinität binden. Ist dies der Fall lassen sich mit relativ geringem Aufwand FRET-Biosensoren durch Einfügen der Rezeptorproteine zwischen die beiden Fluoreszenzproteine CFP und YFP generieren. Man darf gespannt sein, welche Fortschritte sich in Zukunft mit FRET-basierten Biosensoren in Mikroskopie und Wirkstoffsuche erzielen lassen.

Literatur

[1] Christen et al., Asymmetrical Distribution of the Second Messenger c-di-GMP upon Bacterial Cell Division, Science 4 June 2010: Vol. 328. no. 5983, pp. 1295 - 1297, DOI: 10.1126/science.1188658

*Dr. M. Christen, 4153 Reinach/Schweiz

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