Tabakmosaikvirus als Strukturierungswerkzeug

Tabakmosaikviren (TMV) sind stäbchenförmige Pflanzenviren von ca. 300 nm Länge und einem Durchmesser von 20 nm. Wegen dieser wohldefinierten Maße im Nanometerbereich sind sie ein beliebtes Forschungsobjekt und werden für diverse nanotechnische Anwendungen eingesetzt. Die genetische Information des Virus kann leicht verändert werden und erlaubt so, die Oberflächeneigenschaften des Virus zu modifizieren. Wir verwenden TMV-Varianten, die Thiol- oder Aminogruppen präsentieren, was eine einfache Kopplung von Molekülen wie z.B. Fluoreszenzfarbstoffe, Proteine oder Peptide ermöglicht. Durch In-vitro-Assemblierung von TMV-ähnlichen Stäbchen aus unterschiedlichen Hüllproteinvarianten und veränderten, nicht-infektiösen RNA-Molekülen definierter Nukleotidzahl können gemischt assemblierte Viren in unterschiedlichen Längenklassen hergestellt werden. Mit diesen TMV-Gerüsten testen wir verschiedene chemische und enzymatische Kopplungsverfahren. Enzymtragende Nanostäbchen werden z.B. zur Untersuchung von Enzym-Kaskadenreaktionen verwendet. Mit Peptiden oder Proteinen modifizierte TMV-Gerüste können auch zur nanometrischen Strukturierung von Oberflächen und Hydrogelen verwendet werden. So strukturierte Substrate sollen für Zellwachstums- und Zelldifferenzierungsstudien eingesetzt werden. Die Arbeiten finden in Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Christina Wege an der Universität Stuttgart statt.