DNA und Proteine schneiden — so geht es mit Metallkomplexen

Nukleasen und Proteasen spalten Phosphatester- bzw. Peptidbindungen hydrolytisch. Diese zu den Hydrolasen zählenden Enzyme übernehmen in unserem Körper viele Funktionen, werden aber auch im Labor eingesetzt — etwa die Restriktionsenzyme zur sequenzspezifischen DNA-Spaltung oder Trypsin für die Proteinanalytik. Eigens für solche Zwecke designte kleine Metallkomplexe wären jedoch stabiler sowie über größere Temperatur- und pH-Bereiche aktiv. Sie könnten zudem — je nach verwendetem Metallion — hydrolytisch oder oxidativ spalten und damit neue Anwendungen zulassen.

Bereits im Jahr 1986 wurde das erste künstliche Restriktionsenzym vorgestellt, in dem ein redoxaktiver CuII-Phenanthrolin-Komplex mit einem Oligonukleotid verknüpft war. Damit war es erstmals möglich, auf Basis eines einfachen Metallkomplexes — in Anlehnung an natürliche Vorbilder — DNA sequenzspezifisch zu spalten.¹ Nach einer oxidativen Spaltung lassen sich die DNA-Bruchstücke allerdings nicht wieder zusammenfügen, was eine Anwendung in der Molekularbiologie und Gentechnik erschwert. Gerade aus diesem Grund ist hingegen ein Zugang zu DNA-zielgerichteten Chemotherapeutika denkbar.²

Fü

Magazin