Lasst die Biologie ran - Peptide umgarnen entscheidende Rohstoffe: die "natürliche" Trennung von Lanthaniden (PepTight) - Teilprojekt A

Abstract

Das Projekt hatte zum Ziel, eine innovative biohybride Materialtrennplattform zur selektiven Bindung strategisch relevanter Metalle zu entwickeln. Als Proof-of-Concept wurden Lanthanid-Ionen (Ln(III)) gewählt. Die geplante Plattform sollte biologische Selektivität mit maßgeschneiderten Polymermaterialien kombinieren, um Lanthanide aus wässrigen Lösungen in einem Schritt effizient abzutrennen und anzureichern. Im Projektverlauf konnten wesentliche Teile dieses Ansatzes erfolgreich realisiert werden. Mit Hilfe der Phage-Display-Technologie wurden neuartige Biomoleküle identifiziert, die Lanthanide mit hoher Affinität binden und selbst aus stark verdünnten Lösungen extrahieren können. Die Interaktionen zwischen Lanthaniden und Peptiden wurden experimentell und mittels theoretischer Modelle umfassend charakterisiert. Zudem wurde eine neue computergestützte Selektionspipeline entwickelt, mit der potenziell hochaffine Peptidkandidaten vorgeschlagen werden konnten. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage für die weitere Entwicklung einer nachhaltigen und wirtschaftlich einsetzbaren Trennplattform, die zukünftig zur Entlastung kritischer Lieferketten und zur Reduktion des ökologischen Fußabdrucks beitragen kann.