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Hochauflösende analytische Strategien für metall- und metalloidbindende Proteine: Stabilitätsprüfungen und Anwendung auf Metall(oid)-exponierte Pflanzen

金属和类金属结合蛋白的高分辨率分析策略：稳定性测试及其在金属（类）暴露植物中的应用

基本信息

批准号：
173181633
负责人：
Dr. Anne-Christine Schmidt
金额：
--
依托单位：
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2010
资助国家：
德国
起止时间：
2009-12-31 至 2013-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/173181633?language=en
关键词：
Hochaufl sende analytische Strategien metall

项目摘要

Bindungen von Metallen und Metalloiden an Proteinen beeinflussen deren biologische Funktionsfähigkeit zum einen über Blockierung oder Aktivierung katalytischer Zentren und zum anderen über Änderungen der räumlichen Faltungsstruktur. Auf belasteten Standorten akkumulieren pflanzliche Organismen toxische Metalle und Metalloide, was zu einem Eintrag in die Nahrungskette führt, aber auch ein Sanierungspotenzial birgt. Einige Pflanzenarten verfügen über eine große Metall(oid)-Toleranz und gleichzeitig über ein großes Akkumulationsvermögen. Zum Verständnis solcher Toleranz- und Wirkungsmechanismen tragen analytische Methoden bei, die Metall- und Metalloid-Interaktionen mit Biomolekülen qualitativ und quantitativ nachweisen. Im vorliegenden Projektantrag sollen ein- und zweidimensionale gelelektrophoretische (1D- und 2D-GE) Proteintrennungen sowohl von metall- und metalloidbindenden Modellproteinen als auch von arsen- und schwermetallbelasteten Pflanzenextrakten im Mittelpunkt stehen, wobei eine anschließende Metall- bzw. Metalloidquantifizierung im Gel mit Laserablation und induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (LA-ICP-MS) sowie mittels protoneninduzierter Röntgenemission (PIXE) erfolgen soll. Da der Einfluss der Parameter der Probenpräparation sowie der Gelelektrophorese selbst auf metall(oid)-bindende Proteine bisher kaum betrachtet worden ist, sollen die Stabilitäten von Metall- und Metalloid-Protein-Bindungen unter variierten Probenaufarbeitungs- und Elektrophoresebedingungen systematisch bewertet werden. Dabei sind Methodenoptimierungen in der Hinsicht auf eine Bindungskonservierung zu betreiben. Quantitative Aspekte der Metall(oid)-Protein-Bindungen sollen besondere Berücksichtigung finden, um den ungebundenen molaren Anteil des Proteins vom metallbindenden Anteil zu unterscheiden und Aussagen über Bindungsaffinitäten zu treffen. Schließlich sollen verschiedene Pflanzenarten und verschiedene Pflanzenteile (Blätter, Sprossachsen, Wurzeln) hinsichtlich der resultierenden Spotmuster im 2D-Gel und der Metall(oid)bindungskapazitäten in Abhängigkeit von Expositionsdauer und –niveau charakterisiert werden. Als Vertreter der Metalloide soll das Arsen in seinen verschiedenen biologisch und umweltchemisch relevanten Verbindungen gewählt werden. Das Bindungsverhalten des thiolaffinen Arsens soll den in verschiedenem Maße redoxaktiven Schwermetallen Kupfer, Zink, Blei und Cadmium gegenübergestellt werden.

链接本文：金属、金属和蛋白质对生物的影响Funktionsfähigkeit zum einen <e:2>阻断因子与活性因子与催化因子与活性因子之间的关系<e:2> Änderungen der räumlichen Faltungsstruktur。Auf belasteten Standorten akkumulieren pflanzliche Organismen toxische Metalle and Metalloide，是zu einem eintra in die nahrgskte fhrt， abch Auf belasterungspotenzial birt。einiige Pflanzenarten verfgen <e:1> ber eine gros ße metal (oid)-Toleranz and gleichzeitig <e:1> ber ein gros ßes Akkumulationsvermögen。[0][0][0][0][0][0][0][0][0][0][0][0][0][1]。Im vorliegenden Projektantrag sollen ein- and zweidimensionale gelelektrophoretische (1D- and 2D-GE) proteintrenngen sowohl von metallic - indididindent模型proteintenals auch von arsen- und schwermetallbelastten Pflanzenextrakten Im Mittelpunkt stehen， bebeine anschließende metal - bzw。凝胶激光消融与诱导等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）及质子诱导剂Röntgenemission (PIXE) erfolgen soll的金属鉴定定量研究。Da der einfuss der Probenpräparation sowie der gelelektrophrese selbst auf metaloid - binding protein bisher kaum betrachtet worden ist， sollen die Stabilitäten von metalund Metalloid-Protein-Bindungen under各种probenaufaritung - and elektrophresebedingungen systematisch bewertet werden。大贝：方法优化了在中国的应用。定量Aspekte - der metal (oid)- protein - binding - sollen besondere berksichtigung finden, um den ungebundenen molaren Anteil des Proteins from metallbindent Anteil zu unterscheiden and Aussagen ber Bindungsaffinitäten zu treffen。schließ ßlich sollen verschiedene Pflanzenarten and verschiedene Pflanzenteile (Blätter, Sprossachsen, Wurzeln) hinsichtlich der resultierenden Spotmuster im 2D-Gel und der Metall(oid)bindungskapazitäten in Abhängigkeit von Expositionsdauer and -niveau charakterisierwerden。研究方向：金属化与砷化[j] .哈尔滨工业大学学报（自然科学版）gewählt。引用本文：Das Bindungsverhalten des thiolaffinen Arsens solsolen， verschiedenem Maße redoxaktiven Schwermetallen Kupfer, Zink, Blei and Cadmium gegenen bergestellt werden。