Porinbasierte Hybridionenkanäle

Applicants Professor Dr. Lars-Oliver Essen; Professor Dr. Ulrich Koert
Subject Area Biological and Biomimetic Chemistry
Term from 2010 to 2015
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 162182489
 

Final Report

Final Report Year 2016

Final Report Abstract

Die Arbeiten addressierten erfolgreich mehrere Engpässe beim Ion Channel Engineering von unspezifischen Porinen. Zum einen konnte das monomere Modellporin OmpG bzgl. seiner endogenen Leiteigenschaften soweit verbessert werden, dass unerwünschtes Flickering fast vollständig vermieden werden kann, was seine Verwendung als stochastischen Sensor sonst erheblich einschränkte. Durch die Weiterentwicklung zu einem Minimalporin gelang es zudem ein stark vereinfachtes und um ¼ verkleinertes Templat für weitergehende Studien zu schaffen. Die Einführung von synthetischen Modulatoren für eine Verstrebung des Ionenleitwegs durch Verwendung bifunktionaler Verbindungen wurde systematisch untersucht. Allerdings zeigte sich, dass die Kopplungschemie entscheidenden Einfluss auf die Ausbeute entsprechend verstrebter Hybridporine nimmt und die eingeschlagene Synthesestrategie über Iodacetamid-aktivierte Modulatoren nicht aussichtsreich genug ist. Der Alternativweg über mit je zwei synthetischen Modulatoren modifizierter OmpG-Varianten verlief dagegen erfolgreich, konnte aber im gegebenen Zeitraum nicht bis zur Entwicklung einer schaltbaren Pore getrieben werden. Insgesamt zeigte sich besonders bei diesem Projektteil, dass die rasche Synthese neu spezifizierter Modulatoren mit den gegebenen Ressourcen unzureichend war und mit den Arbeiten auf proteinchemischer Ebene deshalb nur schwer Schritt halten konnte. Für das mitochondriale Porin VDAC1 konnten wir zeigen, dass sein α-helikaler N- terminus bestimmend für dessen Leiteigenschaften ist und das Gating-Verhalten durch Interaktion mit dem pro-apoptotischen Faktor tBid moduliert werden kann.

Publications

DFG Programme Research Grants