Selektives Tagging von Proteinen in vivo

Erwin-Schrödinger-Stipendium J 1993Selektives Tagging von Proteinen in vivoDoris RIETHER09.10.2000 Da nun der menschliche genetische Code entschlüsselt ist, stehen die Naturwissenschaften und die Medizin vor neuen Herausforderungen, die mit der Rolle von Proteinen innerhalb tausender, in wechselseitiger Beziehung stehender, zellulärer Komponenten zusammenhängen. Um ein besserers Verständnis, über die strukturelle und funktionelle Organisation von lebenden Zellen zu erhalten, werden neue `Werkzeuge` benötigt, die die Visualisierung und Detektion von Schlüsselkomponenten in lebenden Zellen ermöglichen. In diesem Zusammenhang hätte die Entwicklung von fluoreszierenden Sonden für jedes, beliebig ausgewählte Protein eine ungeheure Auswirkung auf die Forschung. Sowohl die Visualisierung und Verfolgung der Spuren von einzelnen Proteinen als auch die Erstellung von Abbildungen des gesamten Signalnetzwerkes wäre dann möglich (simultane Detektion von mehreren Proteinen). Dieses Projekt wird sich auf die Visualisierung von zellulären Prozessen via selektiver Markierung von Proteinen in vivo konzentrieren. Wir schlagen die Konstruktion von neuen Sonden vor, die die Detektion von Proteinen und deren Interaktionen in lebenden Zellen ermöglichen. Diese fluorogenen Sonden basieren auf selektive und mit der Zellumgebung kompatible Reaktionen zwischen dem Protein und der Sonde und führen zu einem, selektiv markierten Protein. Gebunden an das Protein soll die Sonde fluoreszieren, jedoch soll sie selbst nicht fluoreszent sein. Dieses Konzept werden wir an der Human Carbonic Anhydrase I testen, die zunächst mit einer Azid-Gruppe selektiv modifiziert wird (z. B. durch selektive Alkylierung). Die Fluoreszenzmarkierung soll anschließend mit Hilfe der Staudinger Reaktion eingeführt werden. Wir werden diese Methode sowohl in vitro als auch in vivo durchführen.