High-Field EPR/ENDOR Spectroscopy on Guanine Nucleotide Binding Protein

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Mit Elektron-Paramagnetischen Resonanzverfahren (EPR) bei hohen Magnetfeldern werden guaninnukleotidbindende Proteinkomplexe mit einem Mangan-Metallion im aktiven Zentrum des Komplexes in ihren unterschiedlichen biochemischen Funktionszuständen (aktiv/inaktiv) untersucht. Zum Verständnis der Schaltfunktion auf molekularer Ebene sollen Struktur und Dynamik der Ligandenumgebung des zentralen Metallions für beide Zustände charakterisiert werden. Zur Identifizierung der Liganden und der Proteinumgebung sind die eingesetzten bzw. angestrebten CW (continuous wave) und gepulsten EPR-Experimente einschließlich Elektron-Kern-magnetischer Doppelresonanzverfahren (ENDOR) bei hohen Magnetfeldern hervorragend geeignete Methoden. Durch methodische Neu- und Weiterentwicklungen (z.B. gepulste EPR und ENDOR-Experimente bei 180 GHz) soll hierbei auch zum aktuellen technischen Entwicklungsstand der Hochfeld EPR beigetragen werden. Dadurch sollte es möglich sein, nicht nur die statischen Strukturen in den beiden Schaltzuständen, sondern auch die Dynamik der funktionell wichtigen Loopregionen des Proteins zu erfassen. Diese Ergebnisse sollen Ergebnissen aus Röngenstruktur- und NMR-Untersuchungen verglichen werden und ihre Bedeutung für die Komplexbildung mit Effektoren und die Schaltfunktion selbst daraus abgeleitet werden.