Molecular interactions of a receptor/transducer complex during photosignaling studied with single molecule fluorescence spectroscopy

用单分子荧光光谱研究光信号传导过程中受体/传感器复合物的分子相互作用

• 批准号: 5392235
• 负责人: Professor Dr. Jörg Fitter
• 金额: --
• 依托单位: Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5392235?language=en
• 关键词: Molecular; interactions; receptor; transducer; complex

Das Ziel des beantragten Projektes ist es, elementare Schritte im Licht-sensitiven Rezeptor/Transducer-Komplex aus dem Organismus N. Pharaonis (NpSRII/NpHtrII - Komplex) während der Signalübertragung zu studieren. Dieser Komplex ist in der Plasmamembran des Organismus verankert und dient diesem, optimale Lichtbedingungen zu finden (Phototaxis). Der Rezeptor gehört zur Familie der "sieben Helix"- Proteine, die über eine an das Protein gebundene Chromophore durch Licht aktiviert werden. Der Tansducer besteht aus zwei trans-Membran Helices und einer cytoplasmatischen Domäne, welche mit einer Länge von circa 200 Å in das Cytoplasma hinein ragt. Der Rezeptor reagiert nach Lichtaktivierung mit einer nach außen gerichteten Verkippung der F-Helix während des Photozyklus. Dieses Signal wird anschließend an den Transducer weitergeleitet, der daraufhin ebenfalls mit einer Konformationsänderung reagiert. Diese Kaskade von Konformationsänderungen, die sich innerhalb des Transducers bis in den cytoplasmatischen Teil der Struktur fortsetzt, aktiviert schließlich cytoplasmatische Proteine der sogenannten "Zwei-Komponenten"-Signalübertragungskaskade. Wir wollen dieses System mit zeitaufgelöster Fluoreszenz-Spektroskopie auf Einzelmolekülniveau untersuchen. Bei dieser Technik werden extrem empfindliche Fluorophore an spezifische Stellen im Protein gebunden, die dort als "Sonden" genutzt werden. Diese Sonden sollen Informationen über Konformationsänderungen in einzelnen Proteinen und über Änderung in der Molekülanordnung zwischen Rezeptor und Transducer liefern. Der durch Licht der Wellenlänge von etwa 500 nm aktivierte Arbeitszyklus des Photorezeptors kann bei dieser Technik über die Messung einiger Fluoreszenzparameter (z.B. Fluoreszenzanisotropie, Fluoreszenzlebensdauer, FRET, FCS) verfolgt und charakterisiert werden. Das zentrale Ziel unserer Studien ist es, die Konformationsänderungen im Transducer zu vermessen und den präzisen zeitlichen Ablauf der Übertragungsschritte im Komplex zu bestimmen. Diese Kenntnisse sind für ein genaues Verständnis der Kopplung aufeinanderfolgender Schritte essentiell. In weiteren Antragsperioden soll die gesamte Kaskade der Signalübertragung sowie die Interaktion zwischen den beteiligten Proteinen untersucht werden.

DAS ZIELL DES BANTHERGREGen PREJEKTES ES，ELEMENTING是Schritte im许可证敏感的Rezeptor/Transducer-Komplex Aus Dm Organismus N.Pharaonis(NpSRII/NpHtrII-Komplex)während der Signalübertangung zu Studdieren。Deser Komplex在细胞膜上显示了组织结构和特性，并获得了最佳的趋光性。Der Rezeptor gehört zur Familie der“sieben Helix”-蛋白质，Diber eine和das蛋白质gebundene发色团在LICHTAKTIVERT被发现。在跨膜螺旋和细胞质的传输过程中，我们发现细胞质中的细胞质大约有200ä。Der Rezeptor reagiert nach Lichtaktivierung MIT einer nach auüen gerichteten Verkippung der F-Helix während des Photozyklus.柴油信号将结束一个传感器的微电子，和它的信息在Konformationalnderung Reagiert。Dese Kaskade von Konformationsänderungen，die sich innerhalb des Transducers bis in den细胞质teil der Strukur fortsetzt，aktiviert Schlie？lich细胞质Proteine der sgenannten“Zwei-Komponenten”-Signalübertrawargskaskade。Wir wollen Dieses System MIT zeitaufelöster Flureszenz-Spektroskopie auf Einzelmolekülniveau unterushen.我们发现了一种特殊的荧光团，即一种特殊的蛋白质，一种特殊的荧光物质。Dese Sonden Sollen Informationenüber Konformationenünderungen in Einzelnen Proteinen undüber Underung in der Molekülanordnung zwitchen Rezeptor and Transducer Liefern.在500 nm的波长范围内，我们采用了各种荧光参数(Z.B.荧光谱各向异性图、荧光谱、FRET、FCS)进行了测试和表征。他说：“这是一件很重要的事情，我不知道该怎么做。”从本质上来说，这是一种自由和性别的基本概念。在这一过程中，我们发现了两个国家之间的相互影响。