Entwicklung von "FRET-CAPTURE": Eine Technik die umgebungssensitive Fluorophore als FRET-Donor nutzt, um intermolekulare Protein-Protein-Wechselwirkungen und Proteindynamiken zu untersuchen

• Antragstellerin: Dr. Elke Socher
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 194433412

Fluoreszenzspektroskopie ist eine der meist verbreiteten Methoden für die Entwicklung neuer Sonden für die Verfolgung von biologischen Prozessen wie Proteinfaltung, intrazellulare Verteilung von Biomolekülen, Protein-Protein-Wechselwirkungen und Phosphorylierungen. Eine optimale Herangehensweise um diese Probleme anzusprechen ist der Förster-Resonanz-Energie-Transfer (FRET), welcher einer der bevorzugten Methoden für in cellulo Studien darstellt. Zum Teil sind jedoch die strukturellen Änderungen zu gering, um mit FRET nachgewiesen werden zu können. Ein alternativer Ansatz ist die Verwendung von solvatochromen Fluorophoren, deren physikochemischen Eigenschaften von ihrer Umgebung abhängen. Die Gruppe von Prof. Imperiali hat neue solvatochrome Fluorophore entwickelt, die sehr leistungsfähige Werkzeuge für die Untersuchung von dynamischen Proteinwechselwirkungen darstellen. In diesem Antrag wird die Entwicklung einer auf Fluoreszenz basierenden Methode (FRET-CAPTURE) beschrieben. Ziel ist es, unter Verwendung des Prinzips der solvatochromen Fluorophore Energietransferprozesse zu induzieren. Der große scheinbare Stokes-Shift der FRET-CAPTURE-Fluoreszenz sollte sich für Messungen mit hohem biologischem Hintergrund in lebenden Zellen nützlich erweisen und so die Einschränkung von FRET überwinden.Das anfängliche Modellsystem für die Entwicklung der Methode basiert auf dem Konstrukt aus dem Protein Calcium bindenden Calmodulin und dem M13 Peptid. Dafür werden verschiedene Donor/Akzeptor-Kombinationen und -Abstände getestet. Es ist weiterhin geplant, das Donor/Akzeptor-Paar mit der höchsten FRET-Capture-Fluoreszenzintensivierung zu verwenden, um die Methode in die Entwicklung eines Echtzeitnachweises in 3D-Matrices von verschiedenen Zytokinen, wie EGF und TNF, einzubetten.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Dr. Barbara Imperiali