Entwicklung und Anwendung ESR-spektroskopischer Methoden zur Analyse von Struktur und Dynamik integraler Membranproteine am Modell des Na+/Prolin-Transporters PutP

ESR 光谱方法的开发和应用，利用 Na/脯氨酸转运蛋白 PutP 模型分析整合膜蛋白的结构和动力学

• 批准号: 5452536
• 负责人: Professor Dr. Heinz-Jürgen Steinhoff
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Makromolekülstruktur
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5452536?language=en
• 关键词: Entwicklung; und; Anwendung; ESR; spektroskopischer

Das beantragte Projekt verfolgt zwei Ziele: Zum einen sollen ESR-spektroskopische Methoden zur Analyse von Struktur und struktureller Dynamik von integralen Membranproteinen weiterentwickelt werden. Zum anderen sollen am Modell des Na+/Prolin- Transporters PutP Informationen zu den strukturellen Grundlagen des Na+/Substrat-Symports und zu ligandinduzierten Konformationsänderungen des Transporters gewonnen werden. Dabei sollen Analysen der Dynamik, der Zugänglichkeit und der Umgebungspolarität der Nitroxidlabel einfach markierter Transportermoleküle Informationen zur Proteintopographie liefern. Als neue Techniken sollen hier Vierpuls-DEER-Messungen zur Bestimmung des Ausschlussvolumens (laterale Lokalisierung der Markierungsstelle) und 31P-ENDOR-Messungen zur Ermittlung des Abstandes des Spinmarkers zur Lipidkopfgruppe (Lokalisierung in der Membrannormalen) eingesetzt werden. Weiterhin soll durch die Analyse von Dipol-Dipol-Wechselwirkungen doppelt spinmarkierter Transportermoleküle ein Netzwerk intramolekularer Abstände im Bereich zwischen 0,5 und 8 nm ermittelt und dessen Beeinflussung durch die Bindung von Liganden untersucht werden. Diese methodische Stoßrichtung beinhaltet die Entwicklung eines iterativen Zusammenspiels von Proteinchemie, cwESR, Puls-ESR und Modellierung. Dabei soll durch Templatgenerierung aus Abstands- und Positionsrestriktionen und nachfolgender kontinuierlicher Verfeinerung letztlich ein Strukturmodell für eine aus fünf bis sieben Transmembrandomänen bestehende Kernregion des Transporters erstellt werden, aus dem gleichzeitig eine quantitative Abschätzung ligandinduzierter Konformationsänderungen hervorgeht. Ein solches Modell würde erstmalig einen komplexen Einblick in Struktur und funktionell relevante Dynamik eines Na+/Substrat- Symporters geben.

[3] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [2] [1] [1] [3] [1] [3] [1] [3] [1] [4]Zum anderen sollen am Modell des Na+/Prolin- Transporters PutP Informationen zu den struckturrelen Grundlagen des Na+/ substrate - symports and zu ligandindustrzierten Konformationsänderungen des Transporters gewonnen werden。大北sollen Analysen der Dynamik， der Zugänglichkeit and der Umgebungspolarität der Nitroxidlabel, infachmarketer transportermolek<e:1>, le Informationen zur protein topographic life。与此同时，研究人员还发现了两种新技术，一种是新技术，一种是新技术，一种是新技术，一种是新技术，一种是新技术，一种是新技术，一种是新技术。Weiterhin soll durch die分析von Dipol-Dipol-Wechselwirkungen doppelt spinmarkierter transportermolek<e:1> le ein Netzwerk分子内分子Abstände in Bereich zwischen 0,5和8 nm许可和dessen beinfussung durch die Bindung von Liganden untersucht werden。研究方法：蛋白质化学、生物化学、生物动力学、生物动力学和模型学。Dabei soll durch Templatgenerierung ausababes - und position - sstriktionen and nachfolgender kontinierlicher Verfeinerung letztlichin struckturmodel f<e:1> r eine ausf<e:1> bebebestehende Kernregion des Transporters erstellt werden， ausdem gleichzetitiine定量Abschätzung配体工业物Konformationsänderungen hervorgeter。[2]在结构动力学和相关动力学方面，Na+/ substrate - Symporters [j]。