Strukturelle und kinetische Charakterisierung von Intermediaten der Fehlfaltung von Aggregation von Proteinen

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Die Bildung von Amyloidfibrillen ist ein hierarchischer Prozess von Fehlfaltungs- und Aggregationschritten. Sowohl die Struktur als auch die pathogene Wirkung der beteiligten Spezies sind im Detail unklar. Wir wollen deshalb Intermediate der Proteinfehlfaltung strukturell und kinetisch an zwei Modellproteinen, der SH3 Domäne der Phosphatidylinositol-3kinase und Barstar, mittels Flüssigkeitsund Festkörper-NMR, Röntgenkristallographie, Lichtstreuung und optisch-spektroskopischen Methoden untersuchen und klären, welche chemischen Gruppen primär an Protein-Protein Wechselwirkungen in bestimmten fehlgefalteten Zuständen beteiligt sind. Der Aggregationsprozess wird mit Lichtstreuung detektiert. Durch chemische Modifikation des Proteins und/oder bestimmte Lösungsbedingungen sollen Aggregationsintermediate kinetisch stabilisiert werden, um eine Strukturanalyse mit NMRSpektroskopie zu ermöglichen. Durch Synthese His-25-modifizierter bzw. selektiv fluorierter Proteine soll die Protein-Protein Kontaktfläche ermittelt werden. Die organische Synthese ermöglicht darüber hinaus eine gezielte Variation verschiedener funktioneller Gruppen innerhalb der Struktur. Ferner sollen Modellpeptide untersucht werden, deren Sequenz offenbar für die Fehlfaltung und Aggregation dieser Proteine entscheidend ist. Langfristig sollen diese Untersuchungen auf Aß -Amyloid und Prionproteine ausgeweitet werden.