Neue NMR spektroskopische Methoden für ungeordnete Proteine

Erwin-Schrödinger-Stipendium J 1933Neue NMR spektroskopische Methoden fuer ungeordnete ProteineMartin TOLLINGER26.06.2000 Studien struktureller sowie dynamischer Eigenschaften ungeordneter (i.e. ungefalteter oder partiell gefalteter) Proteine liefern Informationen über bevorzugte Konformationen im ungeordneten Zustand und gewähren Einsicht in den Faltungsprozess von Proteinen. NMR Spektroskopie stellt eine hervorragende experimentelle Methode zur detaillierten Untersuchung lokal erhaltener Strukturen innerhalb des konformationellen Ensembles dar und ermoeglicht desweiteren die Untersuchung dynamischer Eigenschaften dieser Molekuele in Loesung.Das Ziel dieses Projekts ist es, neue NNM-spektroskopische Methoden zur Untersuchung ungefalteter Proteine zu entwickeln. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Verwendung dipolarer Kopplungen, welche zwar seit einigen Jahren zur Strukturaufklaerung gefalteter Proteine verwendet werden, jedoch noch nie auf ungefaltete Proteine angewandt wurden. Im Zuge dieses Projekts werden dipolare Kopplungen einerseits verwendet, um Information ueber die dynamischen Eigenschaften von Peptidebenen in Form von `generalized degree of order` Parametern zu erhalten, andererseits um die zeitlich gemittelete Anordnung der entsprechenden Kopplungspartner innerhalb des konformationellen Gleichgewichts zu bestimmen. Der zweite, Teil des Projekts beschaeftigt sich mit der Untersuchung der Austauschraten von Amidprotonen der Peptidgruppen mit, Protonen des Loesungsmittels Wasser im ungefalteten Zustand. Hierzu werden NMR Relaxationsparameter von Mehrspinordungen verwendet werden. Austauschraten von Amidprotonen liefern wertvolle Information ueber lokal erhaltene Strukturen im ungefalteten Zustand. Diese NMR spektroskopischen Methoden werden auf die N-terminale SH3 Domaene des Drosophila Signaluebertragungsproteins drk angewendet werden; dieses Protein liegt in waessriger Loesung und unter nicht- denaturierenden Bedingungen in einem Gleichgewicht zwischen einem gefalteten und ungefalteten Zustaenden vor. Dieses gut untersuchte System stellt ein ideales Modellsystem fuer die Entwicklung neuartiger NMR spektroskopischer Methoden dar, da ein Vergleich der neuen Daten mit bereits bekannten anderen experimentellen Parametern moeglich ist.