Koordination der Forschungsgruppe 1145

协调研究组1145

• 批准号: 161163814
• 负责人: Professor Dr. Jörg Kreßler
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Physikalische Chemie der Polymere
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Units
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2017-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/161163814?language=en
• 关键词: Koordination; der; Forschungsgruppe; 1145

Nachdem in der ersten Förderperiode der Forschergruppe bewiesen werde konnte, dass neuartige polyphile Moleküle bzw. Nanopartikel in Lipidmono- und –doppelschichten eingebaut werden können (proof of concept), sollen nun polyphile Moleküle bzw. Makromoleküle synthetisiert werden, die eine gezielte Funktionalität hervorrufen können. Für die Lipidmembranen werden im Wesentlichen wieder die typischen Vertreter DPPC, DMPC und DOPC ausgewählt, wobei auch deren Chiralität variiert werden soll bzw. es kommen racemische Mischungen zum Einsatz. Im TP1 werden T- und X-förmige Polyphile synthetisiert, um allgemeingültige Zusammenhänge zwischen Molekülstruktur und den Wechselwirkungen mit Lipidmembranen zu erforschen. Insbesondere sollen die Aspekte der Kompartimentierung, Membranstabilisierung und Porenbildung sowie der Membranfragmentierung (z.B. der Bildung von Bizellen) untersucht werden. Diese Fragestellung gilt analog auch für das TP2 und das TP3, wobei es sich bei den polyphilen Molekülen um funktionalisierte Nanopartikel handelt bzw. um Blockcopolymere mit s.g. Beta-turns oder perfluorierten Einheiten. Für alle synthetisch arbeitenden Projekte (TP1 bis 3) gilt, dass natürlich das Selbstaggregationsverhalten der polyphilen Moleküle bzw. Makromoleküle in Wasser charakterisiert werden muss, da dieses in Konkurrenz zum Einbau in und an Membranen steht. Da auch die Chiralität der Phospholipide in den Modellmembranen gezielt variiert werden kann, soll der Einfluss der Polymerchiralität auf die Membraneigenschaften im Detail untersucht werden (chiral recognition). Diese Arbeiten werden durch entsprechende Arbeiten mit Hilfe der 19F-NMR Spektroskopie im TP5 und mit Simulationen im TP7 begleitet. Das Selbstaggregtionsverhalten der polyphilen Moleküle des TP1 wie z.B. A6/6 soll neben der Cryo-TEM auch mit Röntgenstreuuntersuchungen aufgeklärt werden. An den polyphilen Molekülen, die bisher in Monoschichten an der Wasser-Luft Grenzfläche mit Hilfe der Bestimmung der Lagmuir-Isothermen, der Brewsterwinkel- Mikroskopie und der Epifluoreszenz-Mikroskopie untersucht wurden, sollen zusätzliche Röntgenreflexions-Messungen durchgeführt werden. Nachdem bereits mit Hilfe der IRRAS Strukturmodelle entwickelt wurden, kann die Information der Schichtdicke zu einer weiteren Verfeinerung der Strukturmodelle dienen. Detaillierte mikroskopische, spektroskopische und Streuuntersuchungen werden an GUVs und Bizellen aus Lipiden und polyphilen Molekülen der AG Tschierske durchgeführt. In Zusammenarbeit mit der AG Kressler (TP3) und Tschierske (TP1) werden thermodynamische Daten zu den Wechselwirkungen Lipid/Polyphil mit Hilfe von DSC- und ITC Messungen erhalten. Nachdem die ATR-FTIR- und besonders die IRRAS-Methode in der ersten Förderperiode erfolgreich etabliert wurden und erste Veröffentlichungen vorliegen, sollen diese Methoden detaillierte Aufschlüsse zu den Wechselwirkungen der Lipidkopfgruppen und der Fettsäurereste mit den Polyphilen liefern. Mit den oben erwähnten Methoden werden weiterhin Substanzen der AG Binder (TP2) untersucht. Zusätzlich zu diesen Ansätzen werden Methodiken der AG Saalwächter (TP5) und der AG Bacia (TP6) eingesetzt. Die AG Sebastiani (TP7) wird die Messungen durch Computersimulationen unterstützen und theoretische Modelle zu den Daten anpassen. Da in der beantragten Förderperiode die polyphilen Moleküle im TP1 (AG Tschierske) z.B. systematisch in der Größe der hydrophilen Kopfgruppe variiert werden und im TP3 (AG Kressler) Blockcopolymere mit unterschiedlichen Längen der hydrophilen und lipophilen Blöcke synthetisiert werden, besteht jetzt die Möglichkeit, ihre Wechselwirkungen mit Phospholipiden (z.B. DMPC; DPPC und DOPC) systematisch zu untersuchen. Außerdem sollen bisher beobachte Inhomogenitäten der Trans19 membrandiffusion untersucht werden. Letztendlich wird es dann möglich sein, ein Verständnis für Wasser- bzw. Protonenpermeabilität der Lipid/Polyphil-Membranen zu erhalten. Im Zusammenhang mit dem Neuantrag TP6 ist geplant, quantitative Informationen zur Orientierung von Bolaamphiphilen der AG Tschierske und Nanopartikel/ Blockcopolymer-Systemen der AG Binder in GUVs durch Untersuchung der Fluoreszenzpolarisation zu erhalten. Dazu wird die Herstellung von GUVs (z.B. durch Elektroformation) optimiert. In einem weiteren Arbeitsgebiet ist vorgesehen, die Deformierbarkeit der Membranen unter Einfluss von Proteingerüsten zu untersuchen. Auch die AG Sebastiani (Professur für Physikalische Chemie an der Martin-Luther- Universität Halle-Wittenberg seit September 2012) soll mit dem TP7 neu in die Forschergruppe integriert werden. Die Expertise der AG Sebastiani der Elektronenstrukturrechnungen und der ab-initio Molekulardynamiksimulation von supramolekularen Systemen passt hervorragend in das Arbeitsgebiet. Speziell ist vorgesehen, den Einbau der triphilen Blockcopolymere (TP3) und der X-förmigen Bolaamphiphile (TP1) in Lipidmembranen mit Hilfe von Molekulardyanmik (MD)- Simulationen auf atomistischer Ebene zu betrachten. Insbesondere die Lokalisierung der fluorierten Segmente der triphilen Blockcopolymere und der X-förmigen Bolaamphiphile an/in der Membran soll untersucht werden. Dazu wird auch das Verhältnis von Selbstaggregation in Wasser zum Einbau in die amphiphilen Membranen berücksichtigt. Weiterhin sollen das Diffusionsverhalten der Phospholipide sowie lokale Dichtefluktuationen unter Einfluss der Polyphilen simuliert werden. Diese Daten können direkt mit den Ergebnissen der NMR-Messungen im TP5 (AG Saalwächter) verglichen werden. Zusätzlich sollen Informationen über die innere Konformationsverteilung in Blockcopolymeren mit schaltbaren Beta-turns (TP2, AG Binder) erhalten werden.

在第一个Förderperiode的研究小组bewiesen konte，dass neuartige polyphile Moleküle bzw。Nanopartikel in Lipidmono- und -doppelschichten eingebaut韦尔登können（概念证明），sollen nun polyphile Moleküle bzw.大分子合成韦尔登，一个功能性的小分子已经成熟。对于脂质膜韦尔登在西方有两种典型的载体DPPC、DMPC和DOPC，它们也有不同的韦尔登。这是一个小行星。Im TP 1韦尔登T-和X-förmige Polyphile synthetisiert，um allgemeingültige Zusammenhänge zwischen Molekülstruktur und den Wechselenkungen mit Lipidmembranen zu erforschen.研究了膜的相容性、膜稳定性和渗透性等方面的问题。比泽伦的教育）是韦尔登的。这些碎片也可以用于TP 2和TP 3，这是一种功能强大的纳米粒子。um Blockpolymere mit s.g.β-turns或perfluorierten Einheiten。对于所有合成的劳动力项目（TP 1 bis 3）镀金，本质上都是由polyphilen Moleküle bzw的Selbstaggregationsverhalten。瓦塞尔的制造商必须具备韦尔登的特性，而Konkurrenz的制造商必须具备Einbau和Membranen的特性。在不同韦尔登模型中磷脂的手性也会不同，因此聚合物手性对膜特征的影响也会在韦尔登细节中体现出来（手性识别）。这些韦尔登是通过在TP 5上使用19 F-NMR光谱仪和在TP 7上进行模拟来完成的。TP 1的亲多性分子的自聚集性与Z. B. A6/6 soll neben der Cryo-TEM auch mit Röntgenstreuuntersuchungen aufgeklärt韦尔登。在多元性分子中，水-空气流耦合器中的单组分分子通过Lagmuir-Isothermen、Brewsterwinkel- Mikroskopie和Epifluorenz-Mikroskopie的测定，可以通过韦尔登的测量来解决。在IRRAS结构模型的帮助下，Schichtdicke的信息可以进一步验证结构模型。详细介绍了微胶囊、微粒和Streuuntersuchungen韦尔登和来自AG Türchgeführt的Lipiden和polyphilen Molekülen的GUV和Bizellen。在与AG Kressler（TP 3）和Tüsserke（TP 1）的合作中，韦尔登将使用DSC-和ITC测量仪提供的脂质/多聚体的数据。在第一次傅立叶变换红外光谱（ATR-FTIR）和红外光谱（IRRAS-IR）方法的基础上，详细讨论了该方法在脂质组和与Polylilen liefern结合的Fettsäurereste的Wechselectin kungen中的应用。这是一个非常复杂的方法，韦尔登可以在AG粘合剂（TP 2）中找到。Zusätzlich zu diesen Ansätzen韦尔登Methodiken der AG Saalwächter（TP 5）und der AG巴西亚（TP 6）eingesetzt. AG（TP 7）将通过计算机模拟和理论模型对数据进行传递。Da in der beantragten Förderperiode die polyphilen Moleküle im TP 1（AG Türkerske）z.B.系统研究了聚烯烃聚合物组中不同类型韦尔登和TP 3（AG Kressler）嵌段共聚物的合成方法，其中聚烯烃和亲脂性嵌段共聚物的合成方法为韦尔登的非均相嵌段共聚物，最好采用磷脂（z.B. DMPC; DPPC和DOPC）系统。因此，我们可以观察到trans 19膜扩散的不均匀性，这是韦尔登造成的。让我们一起来为瓦塞尔干杯。Protonenpermeability der Lipid/Polyphil-Membranen zu erhalten.在与Neuantrag TP 6的合作中，通过对GUV中的纳米极化的研究，获得了定量信息，以确定AG粘合剂的两亲性和纳米粒子/嵌段共聚物系统。大足将成为GUV（z.B. durch Elektroformation）optimiert.在另一项工作中，变形膜会受到保护膜的影响。AG Sebastiani（哈勒-维滕贝格马丁路德大学物理化学教授，2012年9月起）在韦尔登研究小组中使用TP 7 neu。该公司在电子结构和超分子系统的分子动力学模拟方面的专业知识已在工作中获得通过。Speziell ist vorgesehen，den Einbau der triphilen Blockpolymere（TP3）und der X-förmigen Bolaamphiphile（TP1）in Lipidmembranen mit Hilfe von Molekulardyanmik（MD）- Simulationen auf atomistischer Ebene zu betrachten.在膜上放置三亲嵌段共聚物和X-亲Bolaamphilide的荧光片段，然后将其韦尔登上。在两亲性膜中，瓦塞尔在Einbau中的自聚集性也会被破坏。磷脂的扩散速率在局部会受到多亲性韦尔登的影响。该数据直接与TP 5（AG Saalwächter）的NMR测量结果进行对比，结果韦尔登。Zusätzlich sollen Informationen über die innere Konformationsvertailung in Blockcopolymeren mit schaltbaren Beta-turns（TP 2，AG Binder）erhalten韦尔登.