Dynamics and Function of Spin Labelled ABC Transport System Studied by Multi-Frequency EPR

• Antragsteller: Professor Dr. Heinz-Jürgen Steinhoff
• Fachliche Zuordnung: Biophysik
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 137912997

Die derzeit diskutierte Modellvorstellung zur Funktionsweise von ABC-Transportern beruht vorwiegend auf biochemischen, biophysikalischen und strukturellen Untersuchungen des Maltose-ABC-Transporter MalFGK2 aus E. coli/Salmonella. Dieses System besitzt jedoch einige von der Norm abweichende Eigenschaften, so dass die generelle Gültigkeit der Befunde für ABC-Importer zumindest fragwürdig erscheint. Mit Hilfe des Histidin-Transporters (HisJ/LAO-HisQMP2) und eines Mitglieds der kürzlich entdeckten ECF Transporter-Familie, dem Biotin Transporter BioNMY, soll das Modell überprüft werden. Aufbauend auf den bisherigen Ergebnissen sollen in der zweiten Förderperiode die Wechselwirkungen zwischen Substratbindeprotein und (Typ-I) Transporter, sowie Substrat- und Nukleotid-induzierte Konformationsänderungen des ECF-Transporters untersucht werden. Konformationsänderungen spinmarkierter Varianten der Transporter sollen dazu in unterschiedlichen Zuständen während des Transportzyklus mittels cw und Puls-EPR Spektroskopie analysiert werden. Ziel ist das Verständnis des Transportmechanismus auf molekularer Ebene. Weiterhin planen wir Entwicklungen und Anwendungen neuer Methoden im Bereich der EPR Spektroskopie ortsspezifisch spinmarkierter Membranproteine, darunter die Berechnung von EPR Spektren auf der Basis von MD Simulationen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen