Eine schnelle und einfache Methode, um falsch gefaltete Proteine wieder in ihren funktionstüchtigen Zustand zu versetzen, hat nun ein Team um Gregory Weiss von der University of California vorgestellt. Die Forscher verwenden dazu Scherspannung in mikrometerdicken Flüssigkeitsschichten. Dabei werden die falsch gefalteten Proteinketten auseinandergezogen, anschließend ordnen sie sich wieder in die korrekte Struktur des funktionierenden Proteins. Getestet hat das Team um Weiss das Verfahren an Lysozym, das einerseits aus Hühnerei, andererseits aus biotechnischer Produktion stammt, sowie einer komplexen Proteinkinase. Das neue Verfahren soll die Ausbeute der biotechnischen Enzymproduktion durch Bakterien verbessern.

Große Proteine in großen Mengen stellt man heute durch Überexpression in Bakterien her – den Mikroorganismen wird das Gen für das gewünschte Eiweiß ins Erbgut eingesetzt, und man zwingt sie durch ein Signal, den Stoff in großen Mengen zu produzieren. Doch ein Teil des Produkts nimmt nicht die gewünschte, für seine Funktion notwendige Struktur an, sondern denaturiert – es ist zufällig gefaltet und oft unlöslich in Wasser. Mit ihrem neuen Verfahren, schreiben die Forscher, können sie diese eigentlich verlorenen Moleküle in ihren Naturzustand zurückversetzen. Zuerst behandeln Weiss und Kollegen den Proteinrückstand mit Harnstoff, der Proteinstrukturen stört und auflockert – dabei, schreiben sie, wird das Protein wieder löslich. Anschließend wird die Proteinlösung in einer mikrofluidischen Apparatur Scherspannung ausgesetzt, wobei gestreckte Peptidfäden entstehen, die sich dann zum funktionalen Protein zurückfalten.