Entwicklung und Anwendung von Festkörper-NMR Methoden zum Studium membranständiger Proteine: Multidrug-Resistenz, Tuberkulose und Transportproteine

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Membranproteine machen ca. 30-50% der in einem Genom kodierten Informationen aus und sind verantwortlich für viele Zellfunktionen, wie z.B. intrazelluläre Kommunikation, Transport von Nährstoffen, Ionen und Toxinen. Für die pharmazeutische Forschung sind sie als Rezeptoren für Medikamente von außerordentlicher Bedeutung. Um ihre vielfältigen Funktionen gezielt für biomedizinische bzw. biotechnologische Zwecke zu nutzen, oder um die Entwicklung von pharmazeutischen Wirkstoffen zu unterstützen, ist es notwendig, hochaufgelöste Membranprotein-Strukturen zu bestimmen. Diese Aufgabe ist eine der gegenwärtig spannendsten biowissenschaftlichen Herausforderungen. Festkörper-Kernmagnetische-Resonanz-Spektroskopie ist eine ideale Methode, sich dieser zu stellen, da die Mehrzahl biologisch aktiver Membranproteine nicht mit den etablierten Methoden der hochauflösenden Flüssigkeits-NMR oder Röntgenstrukturanalyse studiert werden kann.Hauptziel dieses Forschungsvorhabens ist die systematische Entwicklung von Festkörper-NMR Methoden zur Strukturbestimmung von Proteinen, die in orientierte und nicht orientierte Phospholipid-Membranen eingebaut sind. Die Entwicklung, basierend auf einer völlig neuen Herangehensweise (MAOSS-NMR), soll an dem sehr gut charakterisierten Membranprotein Bakteriorhodopsin erfolgen und sehr eng mit der Anwendung auf biomedizinisch relevante Peptide und Proteine verknüpft sein.