Solid-state NMR Spectroscopy on Biomolecular Complexes at Lowest Temperatures and Highest Fields

• Applicants: Professor Dr. Marc Baldus; Professor Dr. Clemens Glaubitz
• Subject Area: Analytical Chemistry ; Structural Biology
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 17752067

Fortschritte in molekularbiologischen und biochemischen Methoden sowie der Einsatz von High-throughput Verfahren haben zu einem großen Zuwachs an verfügbaren Membranproteinen geführt. Diese stellen neben Fibrillen und großen Protein-Protein und Protein-DNA/RNA Komplexen eine Herausforderung für etablierte strukturbiologische Verfahren dar und verlangen neue methodische Ansätze. Als sehr viel versprechend hat sich die Festkörper-NMR herausgestellt, die in den letzten Jahren signifikante Fortschritte verzeichnete, jedoch durch begrenzte Ressourcen in ihrer Anwendung eingeschränkt ist. Insbesondere die nicht ausreichende Verfügbarkeit von Messzeit an Hochfeldgeräten mit 1H Larmorfrequenzen über 600MHz für biomolekulare Anwendungen stellt einen ernsten Engpass dar. Die durch höhere Magnetfelder zu erwartende Steigerung in Messempfindlichkeit lässt sich noch weiter verbessern durch die Entwicklung von Tieftemperaturmethoden und effiziente Polarisationstransferschemas. In diesem Antrag schlagen wir daher vor, zwei komplementäre 850MHz Hochfeld- Spektrometer mit Wide-bore Magneten zu beschaffen, an denen Experimente bei tiefen Temperaturen durchgeführt werden können. Es soll je ein Instrument am Max Planck Institut für Biophysikalische Chemie, Göttingen sowie am Zentrum für Biomolekulare Magnetische Resonanz der Goethe Universität, Frankfurt/M. betrieben werden. Dieses Vorhaben ist daher in einem gemeinsamen Antrag beschrieben, der sowohl der DFG als auch der MPG vorliegt. Diese gemeinsame Initiative wird dazu führen, alle vorhandenen Innovationspotentiale zusammenzuführen und zu maximieren, um der in Deutschland betriebenen Festkörper- NMR einen Spitzenplatz innerhalb der internationalen Strukturbiologie zu sichern.

• DFG Programme: Research Grants
• Major Instrumentation: Höchstfeld-Festkörper-NMR-Spektrometer
• Instrumentation Group: 1741 Festkörper-NMR-Spektrometer
• Participating Persons: Professor Dr. Eike Brunner; Professor Dr. Volker Dötsch; Professor Dr. Christian Griesinger; Dr. Matthias Görlach (†); Professor Dr. Hartmut Oschkinat; Professor Dr. Bernd Reif; Professor Dr. Harald Schwalbe