Zellfreie Proteinsynthesesysteme, sogenannte In-vitro-Translationssysteme, erweitern das Spektrum darstellbarer Proteine in erheblichem Maße. Pro- und eukaryotische In-vitro-Translationssysteme werden intensiv untersucht und weiterentwickelt. Derzeit können in offenen, zellfreien Systemen Membranproteine, Glykoproteine und zytosolische Proteine auch in posttranslational modifizierter Form hergestellt werden.

Die Weiterentwicklung translationsaktiver Zelllysate zu hochproduktiven Systemen, die Generierung und Optimierung spezieller DNA- und RNA- Matrizen für die verschiedenen zellfreien Systeme und die Verbesserung der Reaktionsführung in neu zu entwickelnden Reaktorsystemen sind zurzeit intensiv bearbeitete Forschungsfelder.

Im Detail werden in der Arbeitsgruppe folgende Aspekte bearbeitet:

• PCR-basierte Generierung von „ready-to-express“ DNA-Templaten
• RNA-Synthese (Transkription, Analyse und Aufreinigung von mRNA)
• zellfreie Synthese zytosolischer und transmembranärer Proteine
• Löslichkeitsscreening und Expressionsoptimierung komplexer Proteine
• „Large-Scale“-Proteinexpression und Aufreinigung
• Darstellung posttranslational modifizierter Proteine in zellfreien Systemen (Glykoproteine, phosphorylierte- und lipidmodifizierte Proteine)
• Synthese konstitutiv aktiver und zytotoxischer Proteine
• Assay-Entwicklung für in vitro translatierte funktionelle Membranproteine
• multiparallele Durchführung der zellfreien Proteinsynthese auf Laborrobotern
• „On Chip“-Synthese und Immobilisierung von Proteinen
• Etablierung von Protein-Protein-Interaktionsassays
• Protein-Analyse mittels Immunofluoreszenz-Mikroskopie und Western Blotting
• Einbau und Nachweis modifizierter Aminosäuren und radioaktiver Isotope in Proteine