Zweikanal‐Fluoreszenz‐Assays mit supramolekularen Wirt/Farbstoff‐Reporterpaaren zur Kartierung der Membranaktivität von Peptiden

Zusammenfassung Membranaktive Peptide (MAPs) sind eine wichtige Klasse von Peptiden, die Lipiddoppelschichten für hydrophile Verbindungen durchlässig machen. Zu den MAPs zählen zellpenetrierende Peptide (CPPs) und porenbildende, antimikrobielle Peptide (AMPs), wobei man vermutet, dass diese Peptide mechanistisch miteinander verwandt sind. CPPs machen die Membran hinreichend durchlässig, um die eigene Translokation zu ermöglichen, während AMPs Membranschäden bis hin zum Zelltod verursachen. In diesem Beitrag stellen wir die Entwicklung eines fluoreszenzbasierten Zweikanal‐Assays vor, der einen klassischen Farbstoff‐Efflux‐Assay auf Basis von selbstgelöschtem Carboxyfluorescein (CF) mit einem kürzlich etablierten Tandem‐Membran‐Assay kombiniert, welcher auf supramolekularen Wirt‐Gast Komplexen von p ‐Sulfonatocalix[4]aren (CX4) und Lucigenin basiert. Der neue Assay ermöglicht es MAPs funktionell zu klassifizieren, das heißt ob die MAPs in der Lage sind, die Vesikelmembran zu überqueren oder diese so durchlässig zu machen, dass eine Freisetzung des Farbstoffs ermöglicht wird. Der Assay wurde mit Melittin, Penetratin, Pep‐1, TP10 und verschiedenen Oligoargininen, einschließlich des TAT‐Peptids, validiert, wodurch deren Klassifizierung als CPP oder porenbildendes Peptid bestätigt werden konnte. Eine weiterentwickelte Variante des Tandem‐Membran‐Assays ermöglicht es außerdem zwischen transienten und stabilen Gleichgewichtsporen zu unterscheiden. Insgesamt eröffnet der neu etablierte Zweikanal‐Assay eine einfache und leicht umsetzbare Methode für die Charakterisierung von MAPs und die Erforschung ihrer mechanistischen Landschaft.