In-Organell und in-Zell ESR an ortogonal-spin-markierten Proteinen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Enrica Bordignon
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 276452545

Dieses Forschungsprojekt im Rahmen des Schwerpunktprogramms New Frontiers in Sensitivity for EPR Spectroscopy: From Biological Cells to Nano Materials verfolgt das Ziel Informationen zur Struktur von Proteinen in Organellen (Mitochondrien) und in Zellen zu gewinnen. Zu diesem Zweck sollen orthogonale Spin-Markierungssonden entwickelt sowie neue Methoden zur gepulsten dipolaren Elektronenspin-Resonanzspektroskopie (ESR) geprüft und optimiert werden. Es sollen Multifrequenz-ESR-Spektrometer verwendet, die ausgestattet mit Hochleistungsverstärker und Arbiträr-Funktionsgeneratoren (AWG) sind. Dies soll es ermöglichen Konformationsänderungen und Wechselwirkungen von Bcl-2 Proteinen (Schlüsselproteinen im programmierten Zelltod) an Einleitung von Apoptose in Mitochondrien und in Zellen zu untersuchen. Für die in-Zell-Experimente, es ist geplant effiziente Methoden zu entwickeln, um spinmarkierte, gereinigte Proteine in Säugetierzellen einzufügen. Im Forschungsprojekt soll sich auch auf die Entwicklungen neuer Spin-Marker fokussiert werden: i) Zur Nutzung einesorthogonales Spin-Markierungsschema mit dem drei verschiedenen Proteine mit jeweils unterschiedlichen Markern gleichzeitig untersucht werden sollen. ii) Zur Entwicklung von Lanthanide Chelatoren als Spinmarker zur Strukturinformationsgewinnung durch ESR und parallel als Lumineszenzmarker zur Proteinlokalisierungsinformationen in Zellen durch bildgebende Verfahren. iii) Zur Entwicklung eines Gd-trisNTA basierten Markers zur Bindung an Proteine mit HIS-tag in lebenden Zellen. Diese Arbeit soll ESR als Methode zur Strukturuntersuchung in physiologische Umgebung etablieren.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1601: New Frontiers in Sensitivity for EPR Spectroscopy: from Biological Cells to Nano Materials
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartner: Professor Dr. Andrzej Rajca