FTIR-Differenzspektroskopie zur Untersuchung von Konformationsänderungen in Proteinen

Konformationsänderungen, die während der funktionellen Aktivität eines Proteins auftreten können, lassen sich mit Hilfe der FTIR-Differenzspektroskopie beobachten. Sie verursachen Intensitäts- und Frequenzänderungen in den sogenannten Amidbereichen, die durch die Schwingungsmoden des Proteinrückgrats zustande kommen. Die Interpretation der spektralen Veränderungen bzw. die Lokalisation der Konformationsänderungen innerhalb des Proteins ist jedoch sehr schwierig, da die Wechselwirkungsmechanismen der Proteinrückgratschwingungen noch nicht im Detail verstanden sind, insbesondere ist das Ausmaß der Übergangsdipolmomentskopplung und der Einfluss von Wasserstoffbrückenbindungen nicht geklärt. <br>In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass sich Konformationsänderungen mit Hilfe von selektiven 13C-Isotopenmarkierungen im Proteinrückgrat auf der Basis einzelner Peptidgruppen in FTIR-Differenzspektren lokalisieren lassen. Dazu wurden mehrere Photointermediate der zyklischen Photoreaktion des lichtgetriebenen, protonenpumpenden Membranproteins Bakteriorhodopsin untersucht. Die gemessenen Isotopeneffekte stehen im Einklang mit der Vorstellung, dass das Abknicken von Helices eher in mittleren Bereichen der Helix stattfindet. An diesen Knickstellen werden die IR-Schwingungsfrequenzen am stärksten von Konformationsänderungen beeinflusst.

Author dc:creator

• Hauser, Karin

Contributors dc:contributor

• Gräber, Peter

• FTIR-Differenzspektroskopie
• selektive 13C-Isotopenmarkierung
• Proteinrückgratschwingungen
• Amid I
• FTIR difference spectroscopy
• proteins
• conformational changes
• site-directed isotope labeling
• amide I

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