Porinbasierte Hybridionenkanäle
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Arbeiten addressierten erfolgreich mehrere Engpässe beim Ion Channel Engineering von unspezifischen Porinen. Zum einen konnte das monomere Modellporin OmpG bzgl. seiner endogenen Leiteigenschaften soweit verbessert werden, dass unerwünschtes Flickering fast vollständig vermieden werden kann, was seine Verwendung als stochastischen Sensor sonst erheblich einschränkte. Durch die Weiterentwicklung zu einem Minimalporin gelang es zudem ein stark vereinfachtes und um ¼ verkleinertes Templat für weitergehende Studien zu schaffen. Die Einführung von synthetischen Modulatoren für eine Verstrebung des Ionenleitwegs durch Verwendung bifunktionaler Verbindungen wurde systematisch untersucht. Allerdings zeigte sich, dass die Kopplungschemie entscheidenden Einfluss auf die Ausbeute entsprechend verstrebter Hybridporine nimmt und die eingeschlagene Synthesestrategie über Iodacetamid-aktivierte Modulatoren nicht aussichtsreich genug ist. Der Alternativweg über mit je zwei synthetischen Modulatoren modifizierter OmpG-Varianten verlief dagegen erfolgreich, konnte aber im gegebenen Zeitraum nicht bis zur Entwicklung einer schaltbaren Pore getrieben werden. Insgesamt zeigte sich besonders bei diesem Projektteil, dass die rasche Synthese neu spezifizierter Modulatoren mit den gegebenen Ressourcen unzureichend war und mit den Arbeiten auf proteinchemischer Ebene deshalb nur schwer Schritt halten konnte. Für das mitochondriale Porin VDAC1 konnten wir zeigen, dass sein α-helikaler N- terminus bestimmend für dessen Leiteigenschaften ist und das Gating-Verhalten durch Interaktion mit dem pro-apoptotischen Faktor tBid moduliert werden kann.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
(2011).
Chemical
engineering
of
Mycobacterium
tuberculosis dodecin
hybrids.
Chem.
Commun.,
47,11071-11073
Vinzenz, X., Grosse, W., Linne, U., Meissner, B., Essen, L.‐O.
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(2011). Strategies and perspectives in ion-channel engineering. ChemBioChem, 12, 830-839
Grosse, W., Essen, L.-O., Koert, U.
-
(2012). Flexibility
of
the N-terminal
mVDAC1
segment
controls
the
channel`s
gating
behavior.
PLoS One,
7, e47983
Mertins, B., Psakis, G., Grosse, W., Back, K. C., Salisowski, A., Reiss, P., Koert, U., Essen, L.-O.
-
(2013) Ion-Channels: Goals for Function-oriented Synthesis Acc. Chem. Res., 46, 2773-2780
Koert, U., Reiß, P.
-
(2014). Structure-based
engineering
of
a
minimal
porin
reveals loop-independent
channel
closure.
Biochemistry,
53 , 4826-4836
Grosse, W., Psakis, G., Mertins, B., Reiss, P., Windisch, D., Brademann, F., Ulrich, A., Koert, U., Essen, L.-O.
-
(2014). VDAC: The wizard of mitochondrial OM, Biol. Chem., 395, 1435-1442
Mertins, B., Psakis,, G., Essen, L.-O.
