Elektronenbeugung für die Proteinstrukturbiologie Im Nano-Argovia-Projekt ProtEDinNanoxtals pro- Das Nano-Argovia-Projekt ProtEDinNanoxtals nutzt die Elekt- duzieren die Forschenden zunächst Nanokristalle. ronenbeugung, um die Rolle der Wasserstoffatome bei der Pro- Diese werden dann genutzt, um ein detailliertes Beugungsmuster zu erstellen, das die genaue teinfunktion und den Wechselwirkungen zwischen Proteinen Anordnung der Atome in dem Proteinmolekül und Liganden zu entschlüsseln. Diese experimentelle Spitzen- aufzeigt. forschung zielt darauf ab, Licht in die Struktur von Proteinen auf atomarer Ebene zu bringen, den Weg für ein tieferes Ver- ständnis wesentlicher biologischer Prozesse zu ebnen und In- novationen in der Arzneimittelentwicklung voranzutreiben. «Die Elektronenbeugung hat Mit Hilfe von Hochenergie-Elektronen erzeugt das Team de- das Potenzial, eine wichtige taillierte Beugungsmuster, welche die genaue Anordnung von ergänzende Technologie für Atomen aus Tausenden von in einem Nanokristall angeordneten Nanokristalle zu sein, die zu­ Proteinmolekülen aufzeigen. Dieser innovative Ansatz wird die sätzliche strukturelle Details Entschlüsselung von Molekülstrukturen mit beispielloser Präzi- wie die Position der Wasser­ sion ermöglichen – insbesondere die Position von Wasserstoffa- stoffatome liefert. Diese Infor­ tomen. mation ist entscheidend für die Um die Methode zu validieren und zu verfeinern, müssen Entwicklung besserer Medika­ die Forschenden zunächst eine Reihe gut charakterisierter Mo- mente, die Membranproteine dellproteine unterschiedlicher Grösse und Funktion untersu- als Ziel haben.» chen. Einen ersten Meilenstein erreichten sie durch Elektronen- Dr. Robert Cheng, beugungsbilder mit einer Auflösung von 1,2 Å. Das Team mit leadXpro AG Expert:innen aus Physik und Biologie wird nun schrittweise die Einstellungen des Elektronenmikroskops sowie die Proben ver- bessern und eine Pipeline aufbauen, um schliesslich pharma- zeutisch wichtige Membranproteine zu analysieren – ein ehr- geiziger Schritt zum Verständnis dieser wichtigen Biomoleküle. Die Lokalisierung der Position von Wasserstoffatomen in Mem- branproteinen liegt derzeit jenseits der Möglichkeiten anderer experimenteller Techniken wie der Röntgenkristallanalyse. 46 SNI-Jahresbericht 2024