Polypeptide dynamics and structure studied simultaneously by collision-induced fluorescence quenching and resonance energy transfer in the 10-Å domain

• Applicant: Professor Dr. Werner Nau
• Subject Area: Physical Chemistry of Molecules, Liquids and Interfaces, Biophysical Chemistry
• Term: from 2010 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 168513691

Wir planen die Entwicklung und Anwendung einer photophysikalischen Methode zur simultanen Bestimmung der Kettendynamik und -konformation von Polypeptiden. Die Methode basiert auf 2,3-Diazabicyclo[2.2.2]oct-2-en (Dbo), dem organischen Chromophor mit der längsten Fluoreszenzlebensdauer in wässriger Lösung. In Kombination mit Tryptophan (Trp) kann Dbo auf zwei Weisen verwendet werden. 1) Nach selektiver Anregung im nahen UV wird die Fluoreszenz von Dbo durch Trp kollisionsinduziert gelöscht, wobei die Effizienz der Löschung Informationen über die Flexibilität der Peptidkette liefert. 2) Umgekehrt kann Trp ebenfalls selektiv (bei 280nm) zur Fluoreszenz angeregt werden, welches wiederum von Dbo durch entfernungsabhängigen Energietransfer gelöscht werden kann. Aufgrund des sehr kleinen Försterradius von 10Å können auf diese Weise sehr kurze Abstände bestimmt werden. Durch die Kombination der beiden Methoden möchten wir aufklären, wie die Peptidkette von Koadditiven und von geladenen und hydrophoben Seitenketten beeinflusst wird. Zudem werden wir reaktive Dbo-Derivate zur spezifischen Markierung von Proteinen entwickeln, um die Änderungen der Kettendynamik und -struktur, z.B. während der Faltung, mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung zu messen.

• DFG Programme: Research Grants