Neue Wege in der Strukturbestimmung von Makromolekülen mittels NMR-Spektroskopie: Dipolare Kopplungen und ihre Anwendung in Structural Genomics

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Die Bestimmung einer atomar aufgelösten Struktur von Makromolekülen mittels NMR-Spektroskopie basiert bis heute auf dem Kern-Overhauser-Effekt (NOE). In den letzten beiden Jahren wurde erkannt, daß residuale dipolare Kopplungen orientierungsabhängige strukturelle Parameter liefern, welche die Anordnung der Atome in der Struktur auch über große Abstände charakterisiert. Bis heute werden diese orientierungsabhänigigen Informationen jedoch nur für die Verfeinerung von Strukturen benutzt, welche primär mittels NOEs bestimmt wurden. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen residuale dipolare Kopplungen als primäre Strukturdeterminanten etabliert und damit NOEs überflüssig werden. Dies würde das Gebiet der NMR-Spektroskopie von Makromolekülen in Lösung revolutionieren. Denn aufgrund ihrer langen Reichweite erlauben residuale dipolare Kopplungen sowohl eine hohe Auflösung von Lösungsstrukturen in flexiblen, oftmals funktionell wichtigen Bereichen von Makromolekülen als auch die relative Positionierung von räumlich weit entfernten Segmenten von Makromolekülen. Zudem wird mit residualen dipolaren Kopplungen als primäre Strukturdeterminante die Bestimmung von größeren und komplexeren Makromolekülen in Lösung unter Verwendung der NMR-Spektroskopie möglich.