Herstellung und Anwendung von Proteinen mit unnatürlichen Aminosäuren

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An drei ausgewählten Systemen sollen die Möglichkeiten der Anwendung von neueren Methoden zur Einführung modifizierter Aminosäuren in Proteine gezeigt werden und ausgenützt werden. Die verwendeten methoden schließen chemische Peptidsynthese sowie gentechnische Methoden und Kombinationen von beiden Ansätzen ein. So sollen fluorinierte Aminosäuren verwendet werden, um bei minimalen sterischen Veränderungen signifikante Änderungen in pK-Werten oder elektroneninduktiven Effekten in Thymdylatkinase und im Ras-Protein zu erzielen. Mit ähnlichen Methoden sollen isotopenmarkierte Aminosäuren für FTIR und NMR Studien sowie spin-label-Sonden für EPR Messungen und Fluoreszenzchromophore für dynamische Studien eingebaut werden. Beim dritten System, Sensor-Rhodopsin II des Archaeons Natronobacterium pharaonis, soll die Kombination von Inteinchemie und chemischer Synthese erstmalig für Membranproteine entwickelt und eingesetzt werden. Hier spielen vor allem Chromophore für zeitaufgelöste Messungen und Isotopenmarkuerungen für NMR-und FTIR-Untersuchungen eine Rolle. Die Studien sollen für alle 3 Systeme Information über daas dynamische Verhalten der Proteine bei ihrer jeweiligen Aktivität liefern.