The investigation of coiled coil formation for one mono- and two divalent peptide-polymer conjugates is presented. Through the assembly of the full conjugates on solid support, monodisperse sequence-defined conjugates are obtained with defined positions and distances between the peptide side chains along the polymeric backbone. A heteromeric peptide design was chosen, where peptide K is attached to the polymer backbone, and coiled-coil formation is only expected through complexation with the complementary peptide E. Indeed, the monovalent peptide K-polymer conjugate displays rapid coiled-coil formation when mixed with the complementary peptide E sequence. The divalent systems show intramolecular homomeric coiled-coil formation on the polymer backbone despite the peptide design. Interestingly, this intramolecular assembly undergoes a conformational rearrangement by the addition of the complementary peptide E leading to the formation of heteromeric coiled coil-polymer aggregates. The polymer backbone acts as a template bringing the covalently bound peptide strands in close proximity to each other, increasing the local concentration and inducing the otherwise nonfavorable formation of intramolecular helical assemblies.

SummaryStrategies to achieve controlled nanoparticle aggregation have gained much interest, due to the versatility of such systems and their applications in materials science and medicine. In this article we demonstrate that coiled-coil peptide-induced aggregation based on electrostatic interactions is highly sensitive to the length of the peptide as well as the number of presented charges. The quaternary structure of the peptide was found to play an important role in aggregation kinetics. Furthermore, we show that the presence of peptide fibers leads to well-defined nanoparticle assembly on the surface of these macrostructures.

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Osteoporose und niedrig-traumatische Frakturen sind ein zentrales Problem des Gesundheitswesens überalterter Gesellschaften (Kanis et al., 2021). Aufgrund des demographischen Wandels (Kanis et al., 2021) und knapper werdender Ressourcen (Greß & Jesberger, 2022) wird sich diese Problematik in den nächsten Jahren nochmals verschärfen. Grundsätzlich werden "Bewegung" und insbesondere körperliches Training als wenig kostenintensive, sichere und eigenverantwortlich durchführbare Maßnahmen zur Frakturprophylaxe und Osteoporosetherapie betrachtet (Beck et al., 2016; Kunutsor et al., 2018). Glaubt man Ergebnissen vorliegender Meta-Analysen, so lässt sich die Frakturhäufigkeit niedrig-traumatischer Frakturen signifikant um bis zu 50 % reduzieren (Kemmler et al., 2013). Betrachtet man allerdings die sehr heterogenen zugrunde liegenden Studienergebnisse im Spannungsfeld "körperliches Training und Frakturreduktion" (Kemmler et al., 2013) respektive "Knochenfestigkeit" (Shojaa et al., 2020) und "Sturzhäufigkeit" (Sherrington et al., 2019), so bieten sich primär die Untersuchungen mit stark divergierenden Interventionsprotokollen als Erklärungsmodell an. Tatsächlich zeichnet sich körperliches Training durch eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten aus (Toigo & Boutellier, 2006; Weineck, 2019), die diametral unterschiedliche Anpassungserscheinungen auslösen können und daher dezidiert auf das avisierte Trainingsziel ausgerichtet werden müssen. Im Falle der Frakturprophylaxe durch körperliches Training, bei dem oft mehrere Trainingsziele gleichrangig adressiert werden sollen (Tab. 3.1) (Kemmler & Stengel, 2019), ist die Konzeption der Trainingsintervention angesichts der ebenfalls sehr heterogenen Zielgruppen trainingsmethodissch eine besonders reizvolle Herausforderung.

ZusammenfassungTrainingsprinzipien werden als konkrete und leitende Handlungsanweisung für ein körperliches Training angesehen und beziehen sich auf alle übergeordeten Aspekte des Trainings weitestgehend unabhängig von der fokussierten Zielgröße. Relevanz für Gresundheits- und Rehabilitationssport haben primär Prinzipien zur Auslösung und Sicherung von Anpassungseffekten. Während das Prinzip des überschwelligen Reizes und dessen Aufrechterhaltung („progressive overload“) im gesundheitsorientierten Trainingsprozess meist Berücksichtigung findet, werden Trainingsprinzipien, die in Zusammenhang mit der Spezifität, Individualisierung und Variation stehen sehr oft nicht oder nicht mit der nötigen Aufmerksamkeit adressiert. Insbesondere eine hohe Spezifität des Trainings u. a. im Sinne der Auswahl geeigneter Trainingsinhalte zur Realisierung des dezidierten Trainingszieles sowie eine hoher Individualisierungsgrad u. a. durch Vorgabe relevanter Trainingsziele und Monitoring der individuellen Leistungsentwicklung sind Schlüsselgrößen erfolgreicher Trainingsprotokolle. Eine kontinuierliche Trainingsdurchführung mit Detrainingsphasen von weniger als 4–6 Wochen, sollte bei einem körperlichen Training zur Frakturprophylaxe ebenfalls Berücksichtigung finden. Schließlich können bewährte Trainingsprinzipien des Leistungssports die mit Periodisierung/Zyklisierung in Verbindung stehen relativ unproblematisch und sinnvoll in gesundheitsorientierten Trainingsprogrammen Verwendung finden.