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Projekt
Strukturbestimmung biologisch relevanter Systeme im Volumen und an Grenzflächen mittels Hochdruck-Röntgenmethoden
Antragstellerin
Dr. Julia Nase
Fachliche Zuordnung
Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
Förderung
Förderung von 2013 bis 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 227612752
In der zweiten Antragsperiode werden wir unseren Ansatz, der in der ersten Periode skizziert wurde, weiterverfolgen und sowohl Volumen- als auch Grenzflächenphänomene biomolekularer Systeme unter hohem hydrostatischen Druck (HHP) mit Röntgenmethoden studieren. In den letzten drei Jahren etablierten wir Röntgenreflektivität unter Hochdruck als gut geeignete Technik, um komplexe biologische Grenzflächen, wie Proteinadsorbate und Lipide, in situ zu untersuchen und ihre Struktur aufzuklären. Aufbauend auf unserer Erfahrung, die wir bisher gewannen, werden wir nun den Schwerpunkt auf Systeme mit höherer biologischer Relevanz legen. Wir möchten diese Studien auf die Wechselwirkung von Lipidmembranen mit Peptiden ausweiten und dazu Druckmodulation verwenden. Wir zielen darauf ab, zu dem Verständnis der grundlegenden Prozesse der Membranfusion beizutragen, indem wir Elektronendichteprofile von Modell-Biomembranen, die mit viralen Membranfusionspeptiden wechselwirken, bestimmen. Ein weiterer Schwerpunkt dreht sich um die Frage, wie natürliche Kosolvenzien intermolekulare Wechselwirkungen und das Phasendiagramm dichter Proteinlösungen beeinflussen, insbesondere im Bereich, in dem eine flüssig-flüssig-Phasentrennung stattfindet, einschließlich der Region des kritischen Punktes. Des Weiteren untersuchen wir den jeweiligen Einfluss von hydrostatischem und osmotischem Druck in diesem Bereich des Phasendiagramms anhand dichter kolloidaler Lösungen, die ein vielseitiges Modellsystem darstellen. Schließlich wollen wir die lokale Wasserstruktur in der unmittelbaren Umgebung gelöster Salze unter Hochdruck untersuchen. Dadurch werden wir zu einem umfassenderen Bild von Wechselwirkungen in (kolloidalen) Lösungen unter extremen Bedingungen beitragen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
