How phage fd uses prolyl isomerization and partial unfolding to activate its gene-3-protein for infection

• Applicants: Professor Dr. Jochen Balbach; Professor Dr. Franz-Xaver Schmid
• Subject Area: Biochemistry
• Term: from 2004 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5423444

Die meisten Proteine bestehen aus mehreren Domänen. Ihre Faltung hin zum nativen Zustand ist komplexen als die Faltung der kleinen Ein-Domänen-Proteine, die immer noch im Mittelpunkt der mechanistischen Untersuchungen zur Proteinfaltung stehen. Bei der Faltung von Mehrdomänenproteinen müssen zunächst die einzelnen Domänen einen assoziationsfähigen Zustand erreichen, dann müssen sie miteinander interagieren und schließlich zum nativen Zustand weiterreagieren. In diesem Projekt möchten wir unser Wissen über die Faltung von Eindomänenproteinen und die entsprechenden experimentellen Techniken verwenden, um auch die Faltung von Proteinen mit zwei Domänen ähnlich gut auf molekularer Ebene zu verstehen. Insbesondere möchten wir aufklären, wie die Stabilität und die Faltung der Einzeldomänen mit ihrer Assoziation und der weiteren Faltung mechanistisch verknüpft sind. Dazu verwenden wir das NI-N2 Zwei-Domänen-Fragment des Gen-3-Proteins des Phagen fd als Modell. Unsere bisherige Arbeit hat schon gezeigt, dass die Faltung der Einzeldomänen und die Domänenassoziation separat untersucht werden können. In den geplanten Experimenten werden wir uns auf die kinetische Analyse dieser Reaktionen konzentrieren und dabei insbesondere NMRSpektroskopie mit ihrer hohen ortsspezifischen Auflösung verwenden. Darüber hinaus werden wir die Rolle der Domänenassoziation und dissoziation für die biologische Funktion des Gen3-Proteins charakterisieren.

• DFG Programme: Research Grants