Untersuchungen von Konformationsänderungen und dynamischen Vorgängen in cyclischen, disulfidverbrückten Peptiden mittels ein- und zweidimensionaler Femtosekunden pump und probe Infrarotspektroskopie

• Applicant: Dr. Christoph Kolano
• Subject Area: Biological and Biomimetic Chemistry
• Term: from 2004 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5431820

Das Ziel des hier dargestellten Forschungsvorhabens ist es ein detaillierteres Wissen über die Faltungs-/Entfaltungsvorgänge von Disulfid-/Diselenid-verbrückten, cyclischen Tetrapeptiden, die Derivate der biologisch aktiven Hormonpeptide Oxytocin und Vassopressin sind, zu gewinnen. Zu Beginn des Forschungsvorhabens werden vier cyclische Tetrapeptide synthetisiert und charakterisiert. Nachfolgend werden diese Moleküle mittels 1D und 2D ps und fs pump and probe Infrarotspektroskopie untersucht. Das Ziel dieser Untersuchungen ist die Beobachtung und Aufklärung der ultraschnellen Prozesse der Peptidfaltung und -entfaltung und des Einfluss von Disulfid- und Diselenidbrücken und Wasserstoffbrückenbindungen auf diese dynamischen Vorgänge. Abschließend sollen die experimentellen Ergebnisse mit den Daten aus Molecular Modelling und Molecular Dynamics Studien verglichen werden. Die so gewonnenen Erkenntnisse sollen in die Entwicklung und Optimierung von Modellen einfließen, die es im weiteren erlauben, die Einflüsse von Disulfid-/Diselenidbrücken und Wasserstoffbrückenbindungen auf den Faltungs-/Entfaltungsprozess vorherzusagen. Im Hinblick auf die vielen biochemischen und biologischen Fragestellungen bezüglich der Thematik Proteinfaltung und -entfaltung könnten diese Erkenntnisse Hilfe und Ansätze zum Verständnis der Proteinfaltung und deren Auswirkungen in Betracht auf Krankheiten wie Morbus Alzheimer und Creutzfeld-Jakob liefern.

• DFG Programme: Research Fellowships