Structure-function analysis of the NA+/proline transporter PutP

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Na+-abhängige sekundäre Transportprozesse sind in allen Organismenreichen zu finden und spielen eine entscheidende Rolle bei der Substrataufnahme, der pH- und Ionenhomeostase und verschiedenen regulatorischen Prozessen. Eine Struktur mit atomarer Auflösung ist bisher für keinen Na+-abhängigen sekundären Transporter bekannt. Die zentrale Fragestellung des vorliegenden Projektantrages zielt deshalb auf die Struktur und die strukturelle Dynamik Na+-abhängiger Transporter der Na+/Substrat- Symporter-Familie. Die Strukturaufklärung soll durch 3D-Kristallisation und Röntgenkristallstrukturanalyse erfolgen. Dabei werden zwei Strategien verfolgt: i) Optimierung der Kristallisationsbedingungen für den funktionell gut untersuchten Na+/Prolin-Transporter PutP von E. coli (z.B. Stabilisierung spezifischer Transporterkonformationen durch gezielte Aminosäuresubstitutionen oder Cysteinquervernetzung) und ii) Screening nach für die Kristallisation geeigneten PutP-Homologen. Funktionelle Analysen zur vollständigen Identifizierung der Bindestellen für Na+ und Prolin sollen das Kristallisationsvorhaben ergänzen.