Distance measurements in the nanometer range by In-Cell Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy

通过细胞内电子顺磁共振波谱进行纳米范围的距离测量

基本信息

项目摘要

The direct observation of the function of proteins in their natural intracellular environment is a central goal of cell biology. In addition to the detection of intracellular localization processes the elucidation of protein structures and conformational dynamics is in the focus of current research.Intracellular electron paramagnetic resonance (In-cell EPR) spectroscopy of spin-labeled proteins offers unique features for these objectives, such as the measurement of absolute distance distributions between individual, strategically selected amino acids. This allows a comprehensive insight into the molecular architecture of proteins and protein complexes as the basis of their cellular function. On the other hand, EPR investigations of endogenous spin-labeled proteins directly in their natural intracellular environment have not been possible so far, because no cell-compatible approaches for this kind of protein spin labeling exists.To enable such studies for the first time, we will synthesize spin-labeled amino acids and develop aminoacyl-tRNA synthetases for their genetic encoding by directed evolution. We will examine the EPR spectroscopic properties of these amino acids and develop methods for their use in intracellular EPR spectroscopy in E. coli.We will use these insights to examine basic DNA recognition mechanisms of transcription activator-like effector (TALE) proteins in the non-crystalline state for the first time, both in vitro and directly in cells. TALE proteins have DNA-binding domains with a programmable sequence specificity and are key tools for the modification and analysis of genome functions.
直接观察蛋白质在其天然细胞内环境中的功能是细胞生物学的中心目标。除了检测细胞内定位过程的蛋白质结构和构象动力学的阐明是当前研究的重点。自旋标记蛋白质的细胞内电子顺磁共振(In-cell EPR)光谱为这些目标提供了独特的功能,例如测量个体之间的绝对距离分布,战略选择的氨基酸。这允许全面深入了解蛋白质和蛋白质复合物的分子结构作为其细胞功能的基础。另一方面,直接在其天然细胞内环境中进行内源性自旋标记蛋白质的EPR研究迄今为止还不可能,因为不存在用于这种蛋白质自旋标记的细胞相容性方法。为了首次实现此类研究,我们将合成自旋标记氨基酸并通过定向进化开发用于其遗传编码的氨酰-tRNA合成酶。我们将研究这些氨基酸的EPR光谱特性,并开发用于大肠杆菌细胞内EPR光谱的方法。我们将使用这些见解来研究基本的DNA识别机制的转录激活因子样效应(TALE)蛋白在非结晶状态的第一次,在体外和直接在细胞中。TALE蛋白具有可编程序列特异性的DNA结合结构域,是修饰和分析基因组功能的关键工具。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Malte Drescher其他文献

Professor Dr. Malte Drescher的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Malte Drescher', 18)}}的其他基金

Spectroscopy of complex systems
复杂系统的光谱学
  • 批准号:
    268561411
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Heisenberg Professorships
Biophysik
生物物理学
  • 批准号:
    250651694
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Heisenberg Fellowships
Neue Nanostruktursonden in der Elektronenspinresonanz
电子自旋共振中的新型纳米结构探针
  • 批准号:
    51073450
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Independent Junior Research Groups
Entwicklung neuer Methoden zur Bestimmung von Hyperfeinwechselwirkungen in der gepulsten Elektronenspinresonanz-Spektroskopie
开发确定脉冲电子自旋共振光谱中超精细相互作用的新方法
  • 批准号:
    26253180
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Fellowships

相似海外基金

Simultaneous single-molecule optical and electrical measurements of ion channel ligand binding and pore gating
离子通道配体结合和孔门控的同时单分子光学和电学测量
  • 批准号:
    10575611
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
DRVCF, a new optical method for real-time, high resolution, intramolecular distance measurements in conducting ion channels
DRVCF,一种新的光学方法,用于传导离子通道中的实时、高分辨率、分子内距离测量
  • 批准号:
    9322172
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The measurements and analysis of local temperature in nanometer-sized region and the fabrication of photo-thermal metamaterials
纳米区域局部温度测量与分析及光热超材料制备
  • 批准号:
    26286058
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Ossicle vibration measurements in conductive hearing loss
传导性听力损失中的小骨振动测量
  • 批准号:
    8833269
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Ossicle vibration measurements in conductive hearing loss
传导性听力损失中的小骨振动测量
  • 批准号:
    8496317
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Ossicle vibration measurements in conductive hearing loss
传导性听力损失中的小骨振动测量
  • 批准号:
    8655537
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Ossicle vibration measurements in conductive hearing loss
传导性听力损失中的小骨振动测量
  • 批准号:
    9040145
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Trityl Radicals: New Spin Labels for Nanometer Distance Measurements with higher Sensitivity, at Room Temperature and within Cells
三苯甲基自由基:用于纳米距离测量的新型自旋标签,在室温下和细胞内具有更高的灵敏度
  • 批准号:
    221209300
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Accurate measurements of lattice strains and electric conductivity in nanometer-scale areas
精确测量纳米级区域的晶格应变和电导率
  • 批准号:
    20360007
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Nanoscale Particle Imaging using Near-Field Subwavelength Measurements in a 3-D Cylindrical Array of Nanometer Sized Probes
在纳米尺寸探针的 3D 圆柱形阵列中使用近场亚波长测量进行纳米级粒子成像
  • 批准号:
    0725643
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了