Strukturelle und funktionelle Untersuchung von AppA und PpsR

Das Flavin und Häm bindende Protein AppA aus Rhodobacter sphaeroides ist einzigartig in Bezug auf die Möglichkeit der simultanen Verarbeitung von sowohl Lichtsignalen als auch der Sauerstoffkonzentration zur Regulierung der Genexpression. Diese zwei unterschiedlichen Wirkungsweisen werden durch separate Proteindomänen ermöglicht, die kürzlich als neuartige Flavin- und Häm Bindedomänen identifiziert wurden. Um besser zu verstehen wie diese unterschiedlichen Signale die Interaktion mit dem nachgeschalteten Effektor der Gentranskription (PpsR) beeinflussen, möchte ich die Interaktion dieses Proteins mit AppA oder einzelnen funktionellen Domänen davon unter verschiedenen Bedingungen charakterisieren. Diese Untersuchung wird auf eine strukturelle Charakterisierung aufbauen, wobei spezielles Augenmerk auf die erst kürzlich identifiziert Häm Bindedomäne gelegt werden soll, da diese vermutlich eine Schlüsselrolle in der Weiterleitung von sowohl Licht- als auch Sauerstoffsignalen zu PpsR spielt. Zusätzlich sollen weitere biophysikalische Methoden wie zum Beispiel Wasserstoff/Deuterium Austausch und spektroskopische Methoden (transiente Kinetiken) zur Ergänzung der strukturellen Erkenntnisse angewandt werden, um diese außergewöhnliche Art der Regulation besser zu verstehen. Das Verständnis wie diese unterschiedlichen Reize von einem einzelnen Protein verarbeitet werden können und die Aufklärung der durch Licht und Sauerstoff induzierten konformationellen Änderungen, die die nicht-kovalente Interaktion zwischen AppA und PpsR beeinflussen, wird im speziellen interessant für die Funktionsweise dieses einzigartigen Signalproteins, aber auch für die Wirkungsweise von Photorezeptoren im Allgemeinen.