ERASynBio - Runde 1 - Verbundprojekt: MirrorBio - Etablierung eines vollständig synthetischen, spiegelbildlichen biologischen Systems

Ziel des Projekts ist die Etablierung eines rein synthetischen, spiegelbildlichen biologischen Systems, das ausschließlich aus künstlichen, Komponenten besteht und vollständig unabhängig von der Natur funktioniert. Langfristig ist das Ziel ein selbst-replizierendes enantiomeres System zu etablieren, einschließlich der Produktion von D-Proteinen. Solche Moleküle würden das Problem der Immunogenität umgehen, das zurzeit eine der fundamentalen Limitierungen in der Anwendung therapeutischer Proteine darstellt Zur Erreichung des Vorhabenziels verwenden wir chemische Synthesen, die auf enantiomeren L-Nukleotiden und D-Aminosäuren aufbauen, um ein funktionierendes Spiegelbild der natürlichen Biologie zu schaffen. Grundlegende molekulare Interaktionen und zwei Enzyme sollen kopiert werden, die aus L-DNA und D-Proteinen bestehen. Zusätzlich werden Designed Ankyrin Repeat Proteins (DARPins) und Transkriptionsfaktoren – oder deren DNA-Bindedomänen – hergestellt und mit ihren natürlichen Partnern verglichen.Neben der Herstellung von Komponenten für eine artifizielle Biologie werden unmittelbare praktische Anwendungen verfolgt: Therapeutisch aktive D-DARPins werden nicht verdaut, da sie für natürliche Proteasen kein Substrat darstellen, und könnten so oral verabreicht werden. Außerdem entwickeln wir ein SELEX Selektionsverfahren zur Isolierung spezifischer L-DNA Aptamere.