Novel post-translational modifications in photosystem II: Structure and Function

• Antragsteller: Dr.-Ing. Sascha Rexroth
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 26130893

Membranproteine bilden einen bedeutenden Anteil von etwa 30% des Proteoms. Dennoch sind nur wenige grundlegende Informationen, beispielsweise über ihre Struktur, verfügbar. Insbesondere Mechanismen, die zur Erkennung geschädigter Membranproteine und deren Abbau führen, sind nur unzureichend charakterisiert. Das Photosystem II ist ein einzigartiges Modellsystem zum Studium Degradations-initiierender Modifikationen und des Protein-Turnovers, da dieser durch die Beleuchtungsintensität bestimmt wird.Ziel des Aufenthalts im Labor von Prof. Dr. Barry am Georgia Institute of Technology, Atlanta, USA ist die Charakterisierung oxidativer Modifikationen in den Proteinen D1 und D2 des Photosystems II und der Nachweis der Induktion dieser Modifikationen durch oxidativen Stress. Weiterhin soll gezeigt werden, dass das Auftreten der Modifikationen als Signal für den Abbau dieser Proteine fungiert.Die Basis für die Detektion und die Aufklärung der chemischen Struktur der posttranslationalen Modifikationen, die ursprünglich durch Markierung mit 14C-Methylamin entdeckt wurden, bilden effektive Trennungstechniken und modernen massenspektrometrische Methoden.Zur funktionellen Analyse werden Cyanobakterien (Wildtyp und ortsspezifische Mutanten) in einem quantitativen Proteomansatz unter verschiedenen Lichtbedingungen kultiviert sowie Studien in verschiedenen Thylakoidmembranfraktionen höherer Pflanzen durchgeführt. Auf diese Weise wird die sub-organelle Lokalisierung der Modifikation, ihre Induktion durch oxidativen Stress und ihr Einfluss auf den Protein-Turnover charakterisiert.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Dr. Bridgette A. Barry