Determination of RNA Structure by Magic Angle Spinning Solid State NMR Spectroscopy

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Magic angle spinning Festkörper-NMR-Spektroskopie (MAS NMR) hat sich in jüngster Zeit zu einer wichtigen Methode zur Strukturbestimmung von Biomolekülen entwickelt. Zusätzlich sollte sich diese Methode für Systeme einsetzen lassen, deren Untersuchung durch Flüssigphasen-NMR-Spektroskopie oder Röntgenstrukturanalyse auf Grund von Probeneigenschaften (Löslichkeit/ Kristallisierbarkeit) schwierig oder undurchführbar ist. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, das Potential von MAS NMR zur Strukturbestimmung von RNA-Molekülen, die in pathogene Prozesse involviert sind, auszuloten und anzuwenden. Diese Arbeiten sollen an einer microsatellite expansion repeat RNA, die die molekulare Grundlage der myotonen Dystrophie (DM1) darstellt, und an RNA-Signalstrukturen, die für die enterovirale Replikation essentiell sind, durchgeführt werden. Experimente zur sequentiellen Resonanz-Zuordnung, zur Charakterisierung von Wasserstoffbrücken Netzwerken und zur Generierung von Abstands- und Torsionswinkel-Einschränkungen sollen an isotopen-markierter RNA entwickelt und eingesetzt werden. Die so gewonnenen strukturellen Informationen sollen dann mittels des Distanzgeometrie-gestützten Ansatzes zur Berechnung der dreidimensionalen Struktur von RNA-Molekülen führen.