Struktur und Orientierung von Transduzin- und Arrestin-Fragmenten im Rhodopsin-gebundenen Zustand.

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Die Wechselwirkung von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren mit regulatorischen Proteinen spielt bei der biologischen Signalübertragung eine fundamentale Rolle. Nach der Photoaktivierung des visuellen Rezeptors Rhodopsin wird mit der Bindung des G-Proteins Transduzin die Sehkaskade in Gang gesetzt, welche durch Bindung von Arrestin an phosphoryliertes Rhodopsin gequencht wird. Wir interessieren uns für die Struktur der aktiven Komplexe Rhodopsin-Transduzin bzw. Rhodopsin-Arrestin, wobei Unterschiede zu den bekannten Röntgenstrukturen der nicht gebundenen Moleküle erwartet werden. Unser Ziel ist die Aufklärung der atomar aufgelösten Struktur der Bindungsregionen von Transduzin bzw. Arrestin im Komplex mit Licht-aktiviertem Rhodopsin. Dazu werden isotopenmarkierte Peptidanaloga zu den bekannten Bindungsregionen hergestellt, welche in schnellem Austausch zwischen einer Rhodopsin-gebundenen und einer freien Form stehen. Wie von Antragsteller kürzlich gezeigt, kann die Struktur und Orientierung des gebundenen Peptids aus Flüssigkeits-NMR-Messungen am freien Peptid abgeleitet werden. Die Bindungkonstanten und Dissoziationsraten der Rhodopsin-PeptidKomplexe sollen aus NMR-Relaxationszeitmessungen bestimmt werden. Zusätzliche methodische Studien sind auf die künftige Anwendung der Technik auf weitere Membranprotein-Ligand-Komplexe gerichtet.