Konformationelle Dynamik von Tropomyosin und die Regulation der Muskelkontraktion

• Antragsteller: Dr. Manfred Konrad
• Fachliche Zuordnung: Biophysik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5358352

Tropomyosin (TM) ist ein Proteinmolekül, welchem eine Schlüsselfunktion bei der Signalübertragung in dem durch CalciumIonen ausgelösten Aktivierungsmechanismus der Muskelkontraktion zukommt. Es ist das Ziel unserer Arbeit, jene strukturellen und kinetischen Eigenschaften des zweisträngigen coiled-coil Proteins TM zu analysieren, welche seine Konformation, seine Lage und seine Dynamik an der Oberfläche des Aktinfilaments bestimmen und dafür verantwortlich sind, dass die bei der Bindung von Calcium an den Troponin-Komplex oder durch die Bindung von Myosin an Aktin ausgelösten konformationellen Änderungen über das Aktinfilament weitergeleitet werden. Wir wollen sowohl natürliche TM-Moleküle verschiedener Herkunft als auch neue, rekombinant in Bakterien hergestellte Varianten so verändern, dass sie für zeitaufgelöste Elektronenspin-Resonanz (ESR)-Spektroskopie nutzbar sind. Durch eine Kombination von Gleichgewichts- und Transienten-Kinetik-Messungen der Assoziation kontraktiler Proteine und ESR-Spektroskopie von spezifisch mit Spin-Marker versehenen Molekülen sollen molekulare Ereignisse in einem Zeitbereich von Sekunden bis Nanosekunden beobachtet werden. Diese Arbeiten können auch neue Erkenntnisse über die Fehlfunktion von TM-Mutanten liefern, welche in bestimmten Formen menschlicher Herzmuskel-Erkrankungen gefunden wurden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen