Ableitung des Aggregationsmechanismus krankheitsrelevanter Einzelpunktmutanten des murinen Prionproteins auf der Basis zeitaufgelöster 2D-NMR-Spektroskopie sowie komplementärer kinetischer Methoden

• Antragsteller: Professor Dr. Harald Schwalbe
• Fachliche Zuordnung: Strukturbiologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 169270524

Nach heutigem Kenntnisstand spielen für die zu Grunde liegende konformationelle Umwandlung entfaltete Zustände eine wichtige Rolle. Wir haben die entfalteten Zustände der C-terminalen Domäne der Prionenproteine des Menschen und der Maus eingehend mittels heteronuklearer mehrdimensionaler NMR-Methoden charakterisiert und festgestellt, dass die Disulfidbrücke einen großen Einfluss auf konformationelle Dynamik hat und für die Fibrillenbildung von wesentlicher Bedeutung ist. Im Rahmen des beantragten Projektes wollen wir den Einfluss krankheitsrelevanter Punktmutationen auf Struktur und Dynamik des entfalteten Zustandes untersuchen und die Aminosäuren identifizieren, die als Nukleationskeime der Fibrillenbildung fungieren. Hierzu wollen wir entsprechende Konstrukte klonieren und zunächst mittels NMR-Spektroskopie eine Zuordnung der Proteinrückgratresonanzen vornehmen. Reststrukturelemente und Dynamik der Polypeptidkette sollen mit sekundären chemischen Verschiebungen, 15N-R2- und R1ρ-Relaxationsraten sowie dipolarer Restkopplungen detailliert charakterisiert werden, um auch längere Zeitskalen der Dynamik abzudecken. Außerdem möchten wir den Einfluss der Punktmutationen auf den Prozess der Fibrillenbildung mittels zeitaufgelöster NMR- und Fluoreszenzspektroskopie untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen