Untersuchung des lichtinduzierten Aktivierungsmechanismus von Rhodopsin zu Metarhodopsin II durch Einführung nichtnatürlicher Aminosäuren

• Applicant: Dr. Patrizia Hagenbuch
• Subject Area: Biochemistry
• Term: from 2000 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5280898

Die lichtinduzierte Umwandlung von Rhodopsin zu Metarhodopsin (M II) ist von zentraler Bedeutung im Verständnis des molekularen Mechanismus der Aktivierung aller G-Protein-gekoppelter Rezeptoren. Ergebnisse von Khorana et al. weisen darauf hin, daß bei der Umwandlung von inaktiven Rhodopsin (Dunkelzustand) zum aktiven Zustand (M II) eine Reorganisation der tertiären Kontaktfläche der Helix C und F stattfindet. Dieses induziert Änderungen in der Struktur der cytoplasmatischen interhelicalen Schleifen, die wichtig für die Erkennung des G-Proteins Transducin sind. Um neue Erkenntnisse dieser Umlagerung zu erhalten sollen in den entsprechenden Positionen 139 und 250 bzw. 251 in Rhodospin nichtnatürliche, homologe Cysteine mit einer variablen Länge der Alkylthiolseitenkette eingeführt und die Thiolgruppen oxidativ zu Disulfidbrücken verknüpft werden. Die variable Länge der Thiolalkylseitenkette moduliert nach dem Disulfid-cross-linking die konformative Beweglichkeit des Proteins und es kann genau detektiert werden, ab welcher Kettenlänge die Umlagerung der Helix F möglich ist. Mit Hilfe dieses Experiments ist es möglich, eine sehr genaue Distanzinformation von an der Umlagerung beteiligten Aminosäuren zu erhalten.

• DFG Programme: Research Fellowships