Strukturbestimmung von Proteorhodopsin mittels NMR Spektroskopie

• Applicant: Professor Dr. Volker Dötsch
• Subject Area: Structural Biology
• Term: from 2010 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 177627320

Membranproteine stellen derzeit eine der großen Herausforderungen der Strukturbiologie dar. Ihre Strukturbestimmung wird zum einen dadurch erschwert, dass viele Membranproteine sich nur sehr schlecht in zellulären Systemen exprimieren lassen und zum anderen dadurch, dass sowohl diffraktierende Kristalle als auch gut aufgelöste NMR Spektren nur schwer zu erhalten sind. In den letzten Jahren haben wir gezeigt, dass wenigstens das Expressionsproblem durch die Verwendung eines zellfreien Expressionssystems in sehr vielen Fällen gelöst werden kann. Basierend auf diesem zellfreien Expressionssystem haben wir Methoden entwickelt, mit denen NMR-aktive Isotope in bestimmten Mustern eingeführt werden können, die die Resonanzzuordung in NMR Experimenten erheblich erleichtern. Dadurch ist es uns möglich, auch größere Membranproteine strukturell zu untersuchen. In dem vorliegenden Antrag beschreiben wir die geplante Strukturuntersuchung von Proteorhodopsin mittels Flüssig-NMR Spektroskopie. NMR-Spektren des Proteorhodopsin zeigen eine hervorragende Dispersion der chemischen Verschiebungen. Um Informationen über die Seitenketten zu erhalten, werden wir das Protein mit SAIL Aminosäuren markieren, die es erlauben, auch große Proteine mittels NMR zu untersuchen. Diese Strukturuntersuchungen werden die Basis für eine detaillierte Untersuchung der Konformationen angeregter Zustände liefern.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Dr. Frank Bernhard