Proteinstabilisierungsstudien mittels Massenspektrometrie

Dieser Antrag beschreibt neue Ziele im Rahmen des Projektes "Untersuchung der Proteinstabilität und Proteinfaltung mittels Massenspektrometrie", das von dem Charlotte-Bühler-Habilitationsstipendium H147-CHE zur Zeit unterstützt ist. Die Forschungslinien, die hier vorgestellt werden, stammen von neuen Ergebnissen, die wir in der letzten Zeit durch Massenspektrometriestudien über die Interaktion von Proteinen mit Glycerin erzielt haben. Diese Resultate zeigen, dass Elektrospray-Massspektrometrie (ESI-MS) mit einem "turbo-ion" Probenträger die Messung von Proteinionen von Wasser/Glycerin Lösungen möglich macht. Solche Lösungen sind nicht für normale oder "nanoelektrospray" Probenträger geeignet. Die Ergebnisse von unseren vorherigen Experimenten könnten in folgenden Punkten zusammengefasst werden. 1) Messung der Stabilisierung von Lysozym und Cytochrom c durch Glycerin gegen verschiedene Denaturierungsmittel. 2) Entdeckung von Konformationsänderungen im Zusammenhang mit der Stabilisierung von gefalteten Lysozym. 3) Identifizierung von teilweise ungefalteten Konformationen der benützten Proteine. Diese Ergebnisse öffnen den Weg zu weiteren Experimenten zur Untersuchung der Stabilisierung von Proteinen durch Polyols. Dieser Antrag erweitert das ursprüngliche Projekt und ist fokussiert auf neue Anwendungen der ESI-MS zum Studium der Stabilisierung von gefalteten und teilweise ungefalteten Strukturen. Drei neue Ziele werden hier beschrieben. 1) Schätzung der von Glycerin verursachten Änderungen in Proteinen von bekannter Struktur. Der Zweck ist, den Zusammenhang zwischen dem Glycerineffekt und der Kompaktheit (und/oder der Flexibilität) der Struktur festzustellen. 2) Vergleichen des Stabilisierungseffektes von verschiedenen Polyols. Der Zweck ist eine quantitative Analyse von Stabilisierungsmitteln. 3) Charakterisierung von teilweise ungefalteten Konformationen von bekannten Proteinen. Der Zweck ist die Entwicklung einer neuen Methode für die Identifikation der "molten globule" Struktur, die gleichzeitig von der gefalteten und der ungefalteten Struktur unterschieden werden soll. Diese Studien sollten zu unserem Verständnis des Mechanismus der Proteinsstabilisierung beitragen. Die Analyse von Proteinkonformationen mittels ESI-MS kann eine neue Methode anbieten, die für die schnelle Evaluierung der Kompaktheit von Proteinstrukturen angewandt werden kann.