Strukturelle und proteinbiochemische Charakterisierung des Uhrenproteins Period

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Säugetiere und Insekten besitzen tagesperiodische Aktivitätszyklen, so genannte zirkadiane Rhythmen, welche durch innere Uhren erzeugt und mit dem 24h-Tag-Nacht-Zyklus der Umwelt synchronisiert werden. Der 24h Rhythmus wird durch spezifische Protein-Protein- und Protein-DNA-Interaktionen sowie durch tagesperiodisch regulierte posttranslationale Modifikationen, zelluläre Lokalisation, Expression und Abbau von Uhrenproteinen erzeugt. Um ein detailliertes Verständnis dieser molekularen Prozesse zu gewinnen, sollen als Hauptziel des beantragten Forschungsvorhabens die 3D-Strukturen der Uhrenproteine Maus-Period 1 und 2 (mPer1 und 2) und Drosophila-Period (dPer) mittels Röntgenkristallographie bestimmt werden. Zusätzlich sollen Oligomerisierung und Protein-Protein-Interaktionen der Periodproteine durch Gelfiltration, Dynamische Lichtstreuung, Pull-Down-Experimente und Oberflächen-Plasmon-Resonanz untersucht werden. Phosphorylierungsstellen der Kasein Kinase Iepsilon in Maus-Period 1 und 2 sollen mit Hilfe von Massenspektroskopie lokalisiert und der Einfluss der Phosphorylierung auf die Molekülkonformation durch CD-Spektroskopie untersucht werden.