Semisynthese von Rhodopsin

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Das vorliegende Projekt soll einen Beitrag zum Verständnis der lichtinduzierten Aktivierung des archaetypischen G-Protein-gekoppelten Rezeptors Rhodopsin leisten. Es ist bisher nicht geklärt, ob Protonierungen der konservierten Residuen Glu-113 und/oder Glu-134 für die lichtinduzierte Aktivierung obligatorisch sind und wie die beiden Vorgänge untereinander und mit der Deprotonierung der Schiff Base zusammenhängen. Diese Fragen lassen sich experimentell beantworten, wenn man die Protonenbewegung an der Schiff Base von der Protonierung des Glu-113 und die Aktivierung von der Protonenbewegung in der Umgebung von Glu-134 separieren kann. Diese Entkopplung soll durch eine Erniedrigung der pKa-Werte von Glu-113 bzw. Glu-134 - durch Fluorenierung der Seitenkette - erreicht werden. In diesem Forschungsprojekt soll nun durch eine Kombination von chemischen und molekularbiologischen Methoden 3,3-F2-Glu bzw. 4,4-F2-Glu ortsspezifisch in Rhodopsin eingebaut werden. Die funktionellen Eigenschaften der semisynthetischen Rhodopsine sollten weiteren Aufschluß über die Natur der Rhodopsin Aktivierung ermöglichen. Sie sind darüber hinaus ein erster Schritt in die Anwendung dieser Techniken in der Rezeptorforschung.