Konfokales Einzelmolekül-Mikroskop

• Subject Area: Basic Research in Biology and Medicine
• Term: Funded in 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 194023435

Meine Arbeitsgruppe untersucht die konformationelle Dynamik ATP-getriebener molekularer Maschi-nen, die in ihren katalytischen Zyklen große (10-60 Å) Konformationsänderungen durchlaufen. In Ein-zelmolekül-FRET-Experimenten soll die Rolle dieser Konformationsänderungen (in Lösung) für die Funktion der molekularen Maschinen untersucht werden. Einzelmolekül-FRET-Experimente geben Aufschluss über den Anteil und die globale Architektur verschiedener Konformationen in Lösung. Die Umwandlung von Konformeren auf der Millisekunden-Zeitskala kann direkt verfolgt werden. Damit ist diese Technik hochauflösenden strukturellen Methoden überlegen. Erforderlich für solche Experimente ist ein konfokales Mikroskop mit Laseranregung verschiedener Donor- und Akzeptorfarbstoffe und empfindlichen Detektoren. Wesentlich für FRET-Experimente mit komplexen biologischen Systemen ist eine alternierende Anregung von Donor und Akzeptor, die zum einen erlaubt, Moleküle mit Donor- und Akzeptorfarbstoffen zu identifizieren und die Datenanalyse auf diese zu beschränken, zum ande-ren wichtige Information über die Stöchiometrie in heterogenen Systemen geben kann. Die gepulste Anregung der Fluorophore ermöglicht eine unabhängige Berechnung der FRET-Effizienzen aus (mitt-leren) Lebenszeiten, und trägt ebenfalls zur Vermeidung von Fehlinterpretationen bei. Komplementiert werden diese Experimente durch die Messung der Fluoreszenz-Lebenszeiten und -Rotationskorrelationszeiten, deren Kenntnis für eine korrekte Interpretation der erhaltenen Daten un-abdingbar ist.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Instrumentation Group: 5090 Spezialmikroskope
• Applicant Institution: Universität Münster
• Leader: Professorin Dr. Dagmar Klostermeier