Statische und zeitaufgelöste FTIR Differenzspektroskopie an Kanalrhodopsinen aus Chlamydomonas reinhardtii und Volvox carteri

莱茵衣藻和团藻视紫红质的静态和时间分辨 FTIR 差异光谱

• 批准号: 161959413
• 负责人: Professor Dr. Franz Bartl
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Biologie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/161959413?language=en
• 关键词: Statische; und; zeitaufgel; ste; FTIR

Kanalrhodopsine sind licht-gesteuerte Ionenkanäle, die an der Phototaxis von verschiedenen Mikroalgen beteiligt sind, indem sie wenige Millisekunden nach der Lichtabsorption die Leifähigkeit der Zellmembran verändern und dadurch die Zelle depolarisieren. Aufgrund dieser Eigenschaften sind in der letzten Zeit einige vielversprechende Anwendungen speziell in den Neurowissenschaften möglich geworden. So wurden Kanalrhodopsine beispielsweise in den Neuronen verschiedener Organismen exprimiert, um dort licht-induziert Aktionspotenziale zu erzeugen. Dies eröffnet völlig neue Perspektiven in der Erforschung und Behandlung neuronaler Erkrankungen. Trotz dieser Erfolge ist die molekulare Basis der Photoreaktion und der Ionenleitung weitgehend unbekannt. Kürzlich ist es gelungen, Kanalrhodopsine funktional zu exprimieren und UV/ Vis spektroskopisch und elektrophysiologisch zu untersuchen. Dadurch wurden Informationen über den Protonierungsgrad der Schiffbase, welche den Chromophor mit dem Apoprotein verbindet, und über die Änderung der Leitfähigkeit des Kanals während des Photozyklus verfügbar. Im beantragten Projekt soll der Photozyklus der Kanalrhodopsine durch eine Kombination aus statischer und zeitaufgelöster UV/ Vis- und FTIR- Differenzspektroskopie kinetisch und mechanistisch auf molekularer Basis charakterisiert werden. Insbesondere soll die Untersuchung verschiedener Punktmutationen durch Vergleiche mit dem Wildtyp zu einem tieferen Verständnis der molekularen Vorgänge beim Photozyklus führen.

Kanalrhodopsine sind licht-gesteuerte Ionenkanäle，die an der Phototaxis von vertoxedenen Mikroalgen beteiligt sind，indem sie wenige Millisekunden nach der Lichtabsorption die Leifähigkeit der Zellmembran verändern and dadministration die Zelle depolarisieren.随着时代的发展，这一特征在神经科学中的应用越来越广泛。因此，Kanalrhodopsine会在神经元和器官中发挥作用，并使其产生免疫反应。Dies eröffnet völlig neue Perspektiven in der Erforschung und Behandlung neuronaler Erkrankungen.这些结果是摄影反应和电离的分子基础。Kürzlich ist es gelungen，Kanalrhodopsine functional zu exhiberen und UV/维斯spektroskopisch und elektrophysiologisch zu untersuchen. Dad wurden Informationen über den Protonierungsgrad der Schiffbase，welche den Chromophor mit dem Apoprotein verbindet，und über die Änderung der Leitfähigkeit des Kanals während des Photozyklus verfügbar.本文通过静态和动态结合UV/维斯-和FTIR-差示光谱法研究了基于韦尔登分子基础特性的Kanalrhodopsine光动力学和机理。Insbesondere soll die Untersuchung vercedener Punktmutationen durch Vergleiche mit dem Wildtyp zu einem tieferen Verständnis der molekularen Vorgänge beim Photozyklus führen.