Bestimmung der Struktur, Dynamik und Wechselwirkung membrangebundener Colicin-Kanäle mittels Hochauflösungs- und Festkörper-NMR-Spektroskopie in Membranen

• Antragsteller: Professor Dr. Burkhard Bechinger
• Fachliche Zuordnung: Biophysik
• Förderung: Förderung von 1992 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 4992156

Unser Ziel sind die Strukturaufklärung der C-terminalen Ionenkanäle von Colicin A,B,N und E1 in ihren membrangebundenen Zuständen mit Hilfe der multidimensionalen Lösungs- sowie der Festkörper-NMR-Spektroskopie. Röntgenkristallstrukturen der kanalbildenden Colicinfragmente A, E1 und N zeigen, daß diese Proteine in membranfreien Systemen aus mehreren a-Helices und kurzen verbindenden Schleifen bestehen. Während der Membranassoziation verändert sich der Helixgehalt des Proteins nur wenig. Die tertiäre Faltung erfährt während der Membraninsertion jedoch eine grundlegende Änderung. Die relative Lage der Helices in Lipiddoppelschichten soll durch die Vermessung der Membranorientierung einzelner Helixsegmente sowie ausgewählter Abstände mittels Festkörper-NMR-Spektroskopie bestimmt werden. Unsere bisherigen Messungen mit uniform markierten Colicinen zeigt das Vorhandensein von transmembranen Segmenten, wodurch einige der vorgeschlagenen Modelle bestätigt werden. Im folgenden soll die Struktur, Topologie und Dynamik einzelner spezifisch markierter Helixsegmente gezielt charakterisiert werden. Dies wird es erlauben, Insertionsintermediate des Kanals zu charakterisieren und die dynamischen Gleichgewichtszustände zwischen diesen Zuständen zu beschreiben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen