Bedeutung der Membranverankerung von Proteinen für Protein-Struktur und Wechselwirkungen

• Applicant: Professor Dr. Klaus Arnold (†)
• Subject Area: Biophysics
• Term: from 2001 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5327220

An der Signaltransduktion beteiligte Proteine sind oft über Lipidanker an die Membran gebunden. Diese Bindung kann zu Veränderungen der Struktur des Proteins gegenüber der Lösungsstruktur führen. Es gibt bislang noch keine vollständige Strukturbestimmung von Proteinen im membran-gebundenen Zustand mittels moderner Festkörper-NMR. Aus der Relaxationsanalyse der 2D-1H-NMR-NOE-Spektren sollen die Strukturen von Ras-Peptiden, die an Phospholipid-Bilayermembranen durch Lipidanker gebunden sind, bestimmt und mit den Lösungsstrukturen verglichen werden. Mit diesem Verfahren sind sowohl die Phosophlipid- als auch die Peptidsignale detektierbar, so daß die Struktur des Phospholipid-Protein Komplexes einschließlich der Abstände zwischen Lipid- und Proteinsegmenten bestimmt werden können. Es wird außerdem geprüft, in welchem Maße Veränderungen der polaren Eigenschaften der Membranoberfläche die Strukturen beeinflusssen. Durch spezifische 15N- und 13C-Markierungen ermöglichen hier Festkörper-NMR Verfahren detaillierte Strukturaussagen. Außerdem werden die Fluoreszenz-, CD- und ESR-Spektroskopie sowie Monolayertechniken eingesetzt. Analog werden die Strukturen des lipidverankerten Bindungsloops des G-Protein-gekoppelten Rezeptors für Neuropeptide und lipidverankerten Moenomycins untersucht.

• DFG Programme: Research Grants