Mehrwinkel- und Dynamische Lichtstreueinheit gekoppelt an Größenausschlusschromatographie

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 494979009

Experimente in der Proteinbiochemie und Strukturbiologie benötigen hoch aufgereinigte Proteine oder deren Komplexe mit anderen Proteinen, RNA, DNA oder Lipiden. Proteinpartikellösungen werden durch eine Reihe von verschiedenen Parametern wie Partikelkonzentration, hydrodynamischer Radius und molare Masse charakterisiert. Die Bestimmung dieser Parameter und damit die unverzichtbare Information über die Homogenität von Protein(komplex)partikeln in Lösung ist von größter Bedeutung für das Verständnis von Prinzipien ihres Aufbaus bzw. ihrer Biogenese und molekularen Funktionen. Darüber hinaus sind viele nachgeschaltete Methoden wie die Kristallstrukturbestimmung oder biochemische und biophysikalische Ansätze sowie in vitro-Rekonstitutionsexperimente von solchen Informationen abhängig oder profitieren zumindest davon.Hiermit beantragen wir eine Gerätekombination bestehend aus einer Mehrwinkel-Lichtstreuungseinheit (Bestimmung der absoluten Molmasse), einer dynamischen Lichtstreuungseinheit (Bestimmung des hydrodynamischen Radius) und einem Brechungsindexdetektor (absorptionsunabhängige Konzentrationsbestimmung) gekoppelt an ein Größenausschlusschromatographie-System in einem Chromatographie-Kühlschrank. Dieser Aufbau soll von mehreren Instituten und Forschungsgruppen an der Universität Ulm genutzt werden, die mit Proteinen oder Proteinkomplexen arbeiten, und so eine effiziente und maximale Auslastung der Apparatur gewährleisten.Mit diesem kombinierten Setup werden die absolute molare Masse sowie deren Verteilung und hydrodynamische Radien von nativen und unmarkierten biologischen Partikeln in Lösung bestimmt. Diese Partikel können Proteine und Protein-Konjugat-Komplexe sein (z.B. Kohlenhydrate, Nukleinsäuren oder Lipide). Diese Informationen helfen uns, die molekularen Funktionen von Biomolekülen zu verstehen, entweder in ihrem natürlichen oder krankheitsauslösenden Zustand oder wenn sie für therapeutische Ansätze verwendet werden. Darüber hinaus dient es auch als Werkzeug zur Qualitätskontrolle in einer Reihe von Projekten und wird die Chancen der Kristallisation von Proteinen und deren Komplexen zur Strukturbestimmung deutlich erhöhen. Da auf dem gesamten Campus kein vergleichbares Gerät zur Verfügung steht, wird diese Geräteeinheit die analytischen Möglichkeiten für biologische Proben an der Universität Ulm erheblich erweitern, auch für die Forschung im Rahmen von drei Protein-zentrierten, DFG-geförderten Forschungsverbünden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Mehrwinkel- und Dynamische Lichtstreueinheit gekoppelt an Größenausschlusschromatographie
• Gerätegruppe: 5360 Meßgeräte für gestreutes und reflektiertes Licht, optische Oberflächen-Prüfgeräte
• Antragstellende Institution: Universität Ulm
• Leiter: Professor Dr. Dierk Niessing