Sammansättningar av proteiner, kända som proteinkomplex, ha viktiga funktioner i celler; proteinkomplex inbäddade i cellmembranet, till exempel, är ansvariga för utbytet med den extracellulära miljön. Men eftersom de är väldigt små, deras sammansättning från subenheter kan endast bestämmas indirekt eller med extrem tid. Forskare vid INM – Leibniz Institute for New Materials utvecklar för närvarande en ny mikroskopiteknik för direkt detektering av sådana individuella subenheter av proteinkomplex i cellmembranet hos intakta celler. Metoden tillämpas för att undersöka ett proteinkomplex som fungerar som en kalciumkanal i cellmembranet. Kanalen spelar en viktig roll vid prostatacancer.
Med den nya analystekniken, forskarna använder elektronmikroskopi för att undersöka proteinkomplex i hela celler i deras naturliga vattenhaltiga miljö. Proteinet i fråga, det TRPV6 kalciumkanalbildande proteinet, är först försedd med ett "ankare" till vilket en guldnanopartikel kan binda. Varje nanopartikel visar alltså positionen för en proteinsubenhet så att sammansättningen av kanalerna från en multipel av proteiner och deras placeringar blir synliga när de är i den levande cellen.
Cellerna undersöks i små vätskekammare med hjälp av elektronmikroskopet. "Flytande prover kan inte studeras med traditionell elektronmikroskopi", förklarar professor Niels de Jonge, chef för gruppen Innovativ elektronmikroskopi vid INM. Celler studeras vanligtvis i torrt tillstånd genom tunn sektion av fast torkad plastinbäddad eller frusen material, vilket innebär att proteinerna inte längre finns i sin intakta och naturliga miljö. Med hjälp av små vätskekammare kan hela cellerna nu undersökas i en vattenhaltig miljö. Kamrarna är gjorda av kiselmikrochips och har mycket tunna, elektrontransparenta kiselnitridfönster.
Forskning av elektronmikroskopexperter vid INM fokuserar på två syften:"Vi är angelägna om att fullända vår nya teknologi och visa att dess tillämpning är användbar för biologisk och farmaceutisk forskning." Forskare vid INM har därför ett nära samarbete med forskare från avdelningen för klinisk och experimentell farmakologi och toxikologi vid Saarlands universitet.
